Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Одним из наиболее важных параметров, определяющих качество электроснабжения потребителей, является поддерживаемый энергосистемой уровень напряжения в той или иной точке электрической сети в соответствии с графиками, контролируемыми диспетчерскими пунктами. Уровень напряжения обеспечивается с помощью регулировочных устройств силовых трансформаторов и автотрансформаторов, широко применяемых в настоящее время.
В книге рассматриваются различные конструкции регулировочных устройств, которыми снабжаются современные трансформаторы и автотрансформаторы напряжения до 750 кВ включительно, их наладка в процессе монтажа и эксплуатация.
От качества наладки и эксплуатации устройств.зависит надежность электроснабжения предприятий и бытовых потребителей, поэтому этим вопросам уделяется в книге особое внимание.
В книге рассматриваются переключающие устройства отечественного и зарубежного производства, используемые в трансформаторах и автотрансформаторах. В книге учтен опыт организаций Минэнерго СССР, монтирующих, налаживающих и эксплуатирующих описываемые устройства.
Автор выражает благодарность рецензенту канд. техн, наук В. В. Порудоминскому за тщательный просмотр рукописи и сделанные им ценные замечания.
Автор будет признателен читателям за все пожелания и замечания, которые могут быть направлены по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.
Автор
УСТРОЙСТВА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТОК СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов (переключающие устройства) предназначены для регулирования напряжения в данной точке электрической сети, в которой установлен силовой трансформатор. Регулирование напряжения достигается путем изменения числа витков обмоток силового трансформатора и может применяться на любой стороне: высшего, среднего и низшего напряжения трансформатора.
Устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов должны удовлетворять требованиям ОСТ 16.0.686.962—82 «Устройства переключения ответвлений силовых трансформаторов без возбуждения. Общие технические требования» и ГОСТ 24126—80.
Классификация переключающих устройств. Устройства различаются по принципу действия, системе ц схемам регулирования, мощности, виду средств гашения возникающей электрической дуги.
По принципу действия различают устройства переключения без возбуждения (ПБВ) и устройства регулирования под нагрузкой (РПН). Устройства ПБВ можно переключать только при полностью отключенном от сети силовом трансформаторе. Согласно ОСТ 16.0.686.962— 82 устройства имеют следующие буквенные обозначения: П — переключатель, Т — трехфазный, без буквы — однофазный; последняя буква в обозначении указывает на вид контакта: Л — ламельный, К—контактный, Щ—щеточный, без буквы — кольцевой.
Согласно ГОСТ 24126—80 устройства регулирования под нагрузкой (РПН) классифицируются по числу фаз: О — однофазные, Т — трехфазные; по роду токоограничивающих элементов: А — быстродействующие с резисторами (активными сопротивлениями), Р — реакторные; по месту регулирования: в нейтрали или в линии; по спосо
бу дугогашения: А — контактор с разрывом дуги в воздухе, В —с разрывом дуги в вакууме, П — с применением полупроводниковых приборов, отсутствие буквы означает контактор с разрывом дуги в масле.
Устройства переключения типа ПБВ — ручного действия, устройства типа РПН имеют привод, допускающий кнопочное (дистанционное и местное) или автоматическое управление.
По виду средств, применяемых для гашения электрической дуги, возникающей при коммутации тока, различают переключающие устройства с масляным гашением дуги и с вакуумными камерами. В настоящее время промышленностью осваиваются устройства с полупроводниковыми средствами гашения.
В наиболее распространенных резисторных быстродействующих устройствах гашение дуги происходит в масле за счет большой скорости размыкания контактов, без каких-либо специальных средств гашения, как правило, при первом переходе тока через нулевое значение, т. е. в течение не более 0,01 с (дальнейшее снижение времени гашения дуги в масляных переключающих устройствах невозможно из-за возникающих опасных перенапряжений).
Для регулирования напряжения автотрансформаторов с обмотками НО, 220 и 330 кВ в линии применяются переключающие устройства большой мощности с токоограничивающими резисторами в однофазном исполнении; для регулирования напряжения «в нейтрали» обмоток напряжением НО и 220 кВ и «в линии» обмоток напряжением ПО кВ и выше со встроенным последовательнорегулировочным трансформатором, а также трансформаторов напряжением 35 кВ средней мощности применяются переключающие устройства трехфазные с токоограничивающими индуктивным реактором или резисторами. У силовых трансформаторов напряжением 500 и 750 кВ регулирование напряжения осуществляется, как правило, в нейтрали обмотки среднего напряжения переключающими устройствами с токоограничивающими резисторами.
В трансформаторах малой мощности применяется также плавное регулирование напряжения. Плавное регулирование обеспечивает более гибкое изменение напряжения в сети, конструктивно выполняется чаще всего с помощью подвижной короткозамкнутой обмотки или
Рис. 1. Схемы ступенчатого регулирования напряжения силовых трансформаторов:
я—с отключением напряжения; б—г—под нагрузкой соответственно с реактором, последовательно-регулировочным трансформатором, токоограничива' ющим резистором
подвижного сердечника с закрепленной на нем вторич- ной обмоткой, для плавного регулирования возможно также применение подмагничивания постоянным током и других методов. Отсутствие контактных систем — достоинство плавного регулирования, но сложность схем и конструкции, трудность изготовления и значительно большая стоимость ограничили применение систем плавного регулирования в основном только в трансформаторах лабораторного и специального назначения.
Схемы ступенчатого регулирования напряжения в силовых трансформаторах. Простейшая схема регулирования напряжения предусматривает изменение напряжения силового трансформатора путем изменения числа витков одной из обмоток при помощи специального регулирующего устройства, при этом обмотка полностью отключается от напряжения. Эта схема (рис. 1, а) позволяет решить вопрос регулирования напряжения наиболее просто, так как имеет лишь избиратель, и в этом ее
достоинство, но требование безусловного отключения напряжения при производстве переключения — ее существенный недостаток, так как иногда нельзя выполнять переключения из-за недопустимости по режимным условиям даже кратковременного отключения трансформатора.
В силовых трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой ступенчатое регулирование осуществляется путем переключения ответвлений обмотки без разрыва цепи тока (схема на рис. 1, б—г). Во всех приведенных схемах гашение дуги происходит в контакторах К, а переключение ответвлений обмоток осуществляется избирателем И в обесточенном состоянии. Избиратель размещается в общем баке трансформатора или в отдельном корпусе, контактор же всегда размещается в корпусе, в котором масло изолировано от масла бака трансформатора.
Принцип действия ступенчатой схемы регулирования. Конструкция избирателя предусматривает два подвижных контакта И1 и И2, а конструкция контактора — два контакта К1 и К2 (у переключателей с ограничительным реактором) или две группы контактов KI и КП (у переключателей с токоограничивающими резисторами). При переключениях с ответвления последовательность работы элементов схемы на ответвление одинакова: сначала контактор разрывает цепь одной ветви (четные или нечетные ряды ответвлений), избиратель переходит на последующее ответвление, затем контактор замыкает эту ветвь, подготавливая другую ветвь избирателя к работе. Поясним это на примере реакторного устройства: пусть исходное положение избирателя, точнее положение переключателя, — первое (1-е). В исходном положении контакты И1 и И2 избирателя замыкают контакты первого ответвления, расположенные внутри изолирующего цилиндра, на котором смонтированы все неподвижные контакты избирателя. Снаружи к этим контактам крепятся соответствующие ответвления обмоток силового трансформатора. Контакты К1 и К2 контактора замкнуты. Схема соединения исходного 1-го положения приведена на рис. 2, а. Цикл переключения начинается с размыкания одного из контактов контактора — К2. После размыкания этого контакта ток, который ранее равномерно проходил по обеим ветвям И1—К1 и И2—К2, пойдет только по ветви И1—К1 (рис. 2, б), и
Рис. 2. Последовательность действия контактов РПН с реактором: Kh К2 — контакторы; И1, И2 — избиратели; R — токоограничивающий резистор
контакт И2 избирателя, поскольку его ветвь теперь оказалась обесточенной, начинает свое движение и размыкает контакт с 1-м ответвлением и замыкает неподвижный контакт на избирателе ответвления 2-го. Ток при этом проходит также только по ветви И1—К1 (рис. 2, в). Далее замыкается контакт К.2 контактора, и регулируемая ступень обмотки трансформатора оказывается включенной на токоограничивающий реактор (рис. 2, г). Положение, когда регулируемая ступень замкнута на реактор, называют «положение моста» или просто «мостом», при этом ток перераспределяется по ветвям И1— К1 и И2—К2 и изменяется на значение циркулирующего тока 7Ц, зависящего от сопротивления регулируемой ступени обмотки и индуктивности реактора. При большой индуктивности реактора циркулирующий ток не будет превышать половины номинального тока нагрузки, и можно считать, что ток в ветвях будет близок к току на-
грузки. Именно в этом назначение токоограничивающего реактора: в любом случае при переключении значение тока в обмотке не превышает номинального. Кроме того, из схемы регулирования видно, что при отсутствии токоограничивающего реактора регулируемая ступень обмотки оказалась бы закороченной, что привело бы к повреждению трансформатора. После прохождения положения «моста», которое в некоторых схемах может быть рабочим, размыкается контакт К1, подготовляя к переключению контакт И1 избирателя и перебрасывая ток в цепь И2—К2 (рис. 2, д). Контакт И1 размыкает 1-е и замыкает 2-е ответвления (рис. 2, о), после чего замыкается контакт К1 контактора, и 2-е ответвление оказывается полностью замкнутым на реактор (рис. 2, ж). На этом заканчивается один цикл переключения, при котором в цепь тока вводятся дополнительные витки регулируемой обмотки, изменяющие напряжение на выводах силового трансформатора.
При включении в схемах с токоограничивающими резисторами переключение происходит аналогично, только в исходном положении контакты И1 и И2 избирателя замыкают соответственно 1-е и 2-е ответвления обмотки и при работе контактора переключается не один контакт, а группа контактов К1 или КП, состоящая в большинстве устройств из трех контактов. При переключении соседних ответвлений, например с 1-го на 2-е или, наоборот, со 2-го на 1-е, достаточно переключение только контактов контактора, так как в исходном положении контакты избирателя уже замыкали эти ответвления. В других случаях контакты И1 и И2 избирателя переключают ответвления обмотки только после обесточивания соответствующей четной или нечетной ветви регулирующей обмотки контактами KI или КП контактора.
Порядок работы контактов контактора показан на рис. 3. Пусть вначале замкнуты контакты группы К! (левое плечо контактора): контакты К1—КЗ, а правое плечо контактора КП разомкнуто: контакты К4—Кб. В этом положении (рис. 3, а) включено одно из нечетных ответвлений, и ток проходит через контакты К1 и К2 контактора.
При работе контактора сначала размыкается главный контакт К1 и весь ток проходит через вспомогательный контакт К2 (рис. 3,6), затем размыкается контакт К2 и ток проходит через токоограничивающий резистор R и
Рис. 3. Последовательность действия контактов контактора:
КК КН— плечи контактора (левое, правое); KL Кб — главные контакты; К2, К5 — вспомогательные; КЗ» К4 — дугогасительиые; R — токоограничивающий резистор
дугогасительный контакт КЗ (рис. 3, в)'. Теперь замыкается дугогасительный контакт К4 плеча КП контактора, в результате регулируемая ступень оказывается замкнутой через два токоограничивающих резистора и ток проходит по двум параллельным ветвям (рис. 3, г) — это положение «моста». В дальнейшем размыкается контакт КЗ, и весь ток теперь протекает только через дугогасительный контакт К4, токоограничивающий резистор правого плеча контактора и включенное четное ответвление обмотки (рис. 3, <5). Замыкается вспомогательный контакт Кб (рис. 3, е), за ним — главный контакт Кб (рис. 3, ж). Правое плечо контактора оказывается полностью замкнутым, ток проходит через контакты Кб и Кб и четное ответвление обмотки.
Токоограничивающие резисторы не рассчитаны на длительное прохождение через них тока, поэтому время «моста» в схеме переключения ограничено несколькими миллисекундами, что обеспечивается быстродействием устройств переключения ответвлений обмотки трансформатора.
В ряде схем применяется предызбиратель — устройство, позволяющее изменять направление подключения
регулировочной обмотки по отношению к основной обмотке трансформатора, а также переключать грубую ступень в процессе регулирования напряжения. Реверсирование регулировочной обмотки позволяет расширить без увеличения числа ответвлений диапазон регулирования напряжения или уменьшить значение ступени регулирования без изменения диапазона изменения напряжения, т. е. сделать схему регулирования напряжения более гибкой. Переключение контактов предызбирателя, как и избирателя, происходит только в обесточенном состоянии. Таким образом, избиратель и предызбиратель в процессе регулирования напряжения тока не разрывают, а только пересоединяют ответвления обмотки; контакты контактора разрывают цепь тока, и дуга в контакторе гасится.
ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИМ УСТРОЙСТВАМ
Все переключающие устройства являются составной частью силового трансформатора, поэтому требования к переключающему устройству определяются необходимостью обеспечить длительную безаварийную работу силового трансформатора после его включения под напряжение и нагрузку.
Устройства переключения ответвлений ПБВ должны удовлетворять требованиям ОСТ 16.0.686.962—82. Эти устройства не разрывают в процессе переключения цепи тока, поэтому должны удовлетворять основному условию: выдерживать без каких-либо нарушений эксплуатационный режим трансформатора.
Устройства переключения ответвлений обмоток трансформаторов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 24126—80. Стандарт регламентирует требования к устройствам регулирования напряжения в силовых трансформаторах общего назначения и не распространяется на устройства, применяемые для реакторов и в специальных преобразовательных трансформаторах.
Переключающие устройства РПН должны нормально работать при температуре окружающего воздуха от +40 до —45 °C и наибольшей температуре верхних слоев масла в баке трансформатора 100 °C. Минимальная температура масла в контакторе, при которой допус-
каются переключения, — минус 25°C, если не предусмотрены в технических условиях на РПН другие температуры.
Устройства РПН должны выдерживать перегрузки, соответствующие перегрузкам трансформатора, при этом переключения допускаются при номинальном напряжении и токах до 200 % номинального значения при коэффициенте мощности, близком к 1 для РПН с токоограничивающим резистором и близким к 0 для РПН с токоограничивающим реактором. Механическая износостойкость устройства РПН без электрической нагрузки должна быть не менее 500 тыс. переключений, электрическая износостойкость — не менее 60 тыс. переключений при разрыве номинального тока до 1000 А включительно и 25 тыс. переключений при номинальном токе более 1000 А. Это означает, что указанное количество переключений устройство РПН должно выдерживать без смены контактов при номинальном токе и номинальном напряжении ступени регулирования.
Устройства РПН, эксплуатируемые и работающие в масле при температуре окружающего воздуха ниже 25 °C, должны иметь блокировку переключений при температуре масла в контакторе ниже 25 °C, а также возможность отбора проб масла и его замены. Время переключения устройств РПН с одного фиксированного положения на другое не должно превышать 10 с с погрешностью от установленного времени для конкретного устройства не более 20 % -
Привод устройства должен обеспечивать: нормальную работу РПН при напряжении от 0,85 до 1,1 номинального напряжения питания; местное управление от ключа или кнопки, дистанционное — с щита управления, автоматическое— от блока автоматического управления; усилие на рукоятку не более 200 Н при ручном управлении; однократное переключение на одну ступень при подаче сигнала любой длительности; блокировки при исчезновении питания электродвигателя и автоматическую доводку до положения после восстановления питающего напряжения при длительном рассогласовании приводов РПН на одну ступень. Срок службы устройств РПН, установленный ГОСТ 24126—80,— не менее 25 лет. Для проверки выполнения предъявляемых к нему требований регулирующее устройство испытывается после монтажа в трансформатор и вместе с ним.
Устройства РПН имеют обозначения в соответствии
с конструктивным исполнением:
РНО — однофазное устройство без токоограничиваю
щего элемента;
рНТ — трехфазное устройство без токоограничивающего элемента;
РНОР — однофазное устройство с токоограничивающим реактором;
РНТР — трехфазное устройство с токоограничивающим реактором;
РНОА — однофазное устройство с токоограннчиваю- щим резистором;
РИТА-—трехфазное устройство с токоограничиваю
щим резистором;
РНТР-У— трехфазное устройство с токоограничивающим реактором с общей нулевой точкой;
РНТА-У— трехфазное устройство с токоограничивающим резистором с общей нулевой точкой.
В структуре условного обозначения типоисполнения устройства РПН, кроме типа устройства, его номинальных значений уровня напряжения и тока, приводятся уровень испытательных напряжений, вид гашения дуги, число ступеней и число положений, номинальное напряжение ступени, а также конструктивный признак исполнения избирателя: Р — предызбиратель для схем с реверсом обмотки трансформатора, Г — предызбиратель для схем с грубыми и тонкими ступенями регулирования (отсутствие обозначения — исполнение избирателя без предызбирателя). Последние две цифры указывают год выпуска рабочих чертежей устройства РПН. Пример обозначения устройства РНТА-У-35/1000 В-9-Г 20/23- 1,2-79У1: трехфазное устройство РПН с токоограничивающим резистором, с соединением фаз в звезду, номинальным напряжением 35 кВ и номинальным током 1000 А, разрывом дуги в вакууме, с условным уровнем 9 испытательных напряжений согласно табл. 4 по РОСТ 24126—80, с избирателем ответвлений, имеющим предызбиратель для схем с грубыми и тонкими ступенями регулирования, с числом ступеней 20 и числом положений 23, с номинальным напряжением ступени 1,2 кВ, устройство разработано в 1979 г., климатического исполнения У, категории 1 по ГОСТ 15150—69*.
Испытания устройств переключения ответвлений обмоток производятся в соответствии с требованиями ГОСТ
8008—75*. Переключающие устройства испытываются на заводе-изготовителе, при пусконаладочных работах перед включением и в эксплуатации после ремонта или после производства гарантированного для данного типа РПН числа переключений. Испытания разделяются на типовые, приемо-сдаточные и периодические.
Типовым испытаниям подвергаются устройства новые или подвергшиеся реконструкции на заводах. Периодические испытания проводятся 1 раз в 8 лет заводом на устройствах, не подвергавшихся за этот срок каким-либо конструктивным изменениям. Этим испытаниям подвергаются один или несколько образцов (согласно техническим условиям на данный тип РПН) из партии.
Приемо-сдаточным испытаниям подвергается каждое переключающее устройство: в объем этих испытаний входят визуальный осмотр устройства, измерения контактного нажатия, крутящего момента, времени переключения контактора и сопротивления токоведущего контурна постоянному току на двух рабочих положениях (при наличии предызбирателя — при его различных положениях), испытание электрической прочности, испытание на маслоплотность, прогонка механизмов на собранном устройстве РПН (10 циклов переключений в холостом режиме) и проверка последовательности действия контактов. Эти испытания в полном объеме производятся на заводе-изготовителе, а также должны быть выполнены в эксплуатации при капитальном ремонте РПН или его разборке по какой-либо причине.
В процессе пусконаладочных работ объем проверок переключающих устройств определяется руководящими техническими материалами РТМ 16.800.723—80 и требованиями заводских инструкций. В соответствии с требованиями этих материалов в объем испытаний РПН входят: измерение контактного нажатия, измерение крутящего момента, измерения сопротивлений элементов то- коограничивающпх резисторов и реакторов, проверка последовательности действия контактов, испытание электрической прочности изоляции, проверка работы отдельных элементов и их взаимодействия с механизмом привода.
Измерение контактного нажатия производится при ревизии или ремонте переключающего устройства или отдельных его контактных соединений. Измерение кон-
Рис. 4. Схемы измерения контактного нажатия:
аметодом сигнальной лампы; g_npn помощи щупа; Б — источник питания; Д — динамометр: Л— сигнальная лампа; П — прокладка (щуп)
тактного нажатия должно быть выполнено для всех пружинных контактов. Измерения производятся в рабочем положении контактов на полностью или частично собранном переключающем устройстве или его элементах. Для контактных соединений, состоящих из нескольких параллельно работающих контактов, измерения выполняют для каждого контакта отдельно. Если в процессе ремонта или ревизии контактная система не разбиралась, контактное нажатие проверяется выборочно на нескольких контактах. Если при этом хотя бы один контакт даст неудовлетворительные результаты, измерения выполняют на всех контактах в обязательном порядке. После ремонта переключателя такая проверка производится на каждом контакте, в процессе наладочных работ — выборочно при условии свободного доступа к контактным соединениям.
Значение контактного нажатия определяют с помощью динамометра, погрешность измерения которого не более ±5 %, при этом направление силы, отжимающей или оттягивающей контакт или сжимающей пружину, должно совпадать с направлением контактного нажатия пли быть направленным навстречу ему. За значение контактного нажатия принимают минимальное значение показания динамометра, при котором разрывается контакт. Момент разрыва контакта определяется погасанием сигнальной лампы, включаемой последовательно в цепь испытуемого контакта (рис. 4, а), или по освобождению зажатого между контактами щупа или прокладки толщиной не более 0,1 мм (рис. 4, б).
Допускается прикладывать силу с небольшим отклонением от нужного направления, но с обязательным пересчетом результата измерения. Истинное усилие для контактов — контактное нажатие в этом случае подсчитывается по формуле: ри=ЕЛЬ/с, где Ед—показание динамометра в момент размыкания цепи (контакта), Н;
a — расстояние от контакта до точки опоры, мм; b— расстояние от места зацепления динамометра до точки опоры, мм.
За силу контактного нажатия принимают среднее арифметическое всех измерении, но не менее трех. Недостаточное контактное нажатие приводит к перегреву контакта ввиду увеличения переходного сопротивления; чрезмерное усилие контактных пружин ускоряет износ контактов, так как быстрее стираются их контактные поверхности. Кроме того, увеличенное давление затрудняет работу привода, так как требует для переключения контактов избирателя и предызбирателя больших усилий. Поэтому контактное нажатие (усилия контактных пружин) не должно превышать паспортных значений или находиться в пределах, указанных в заводских протоколах.
Измерение крутящего момента производят на валу привода или на рукоятке после измерения контактного нажатия, при этом трущиеся детали должны быть смазаны в соответствии с требованиями технических условий. Крутящий момент определяется как произведение усилия, прикладываемого к рукоятке привода или к рычагу, закрепленному на валу привода, на длину плеча рычага относительно оси вращения. Усилие измеряется динамометром при переключениях переключающего устройства из одного фиксированного положения в другое и обратно. Можно использовать для измерений специальные приспособления, непосредственно отсчитывающие значения крутящего момента. Применяемые измерительные приборы должны обеспечивать при измерениях крутящего момента или усилий погрешность, не превышающую ±5 %. Направление прикладываемого усилия должно быть перпендикулярно оси вала цлп рукоятки. Усилие на рукоятке при ручном управлении не должно быть более 200 Н (20 кгс), а также не должно выходить за пределы значений, указанных в заводских паспорте или протоколе на конкретный тип РПН.
Измерение сопротивлений элементов токоведущего контура, токоогранпчпваюших резисторов и реакторов производится методом падения напряжения на постоянном токе или приборами, непосредственно измеряющими электрическое сопротивление постоянному току. Ток в электрической цепи при этом не должен превышать номинального значения тока РПН, наименьшее значение
тока должно быть не менее 5 А. Продолжительность одного измерения не должна превышать 10 с. Провода для измерения присоединяют непосредственно к точкам, между которыми измеряется сопротивление. Сопротивление измеряют в той среде, в которой контакты нормально работают, т. е. перед измерением контакты РПН должны быть смазаны трансформаторным маслом.
Измерение сопротивления токоведущего контура постоянному току производится в фиксированном положении переключающего устройства не менее чем в двух положениях для каждой фазы. Если конструкция переключающего устройства не позволяет производить пофазные )измерения, производят измерения сопротивлений между фазами. Измерения общих сопротивлений производят методом вольтметра и амперметра (ГОСТ 8008—75*). Измерение сопротивления постоянному току токоведущего контура, а также притирающихся, клиновых, скользящих, втычных и неразмыкаемых контактов допускается производить двойным мостом или микроомметром, а токоограничивающих реакторов и резисторов — одинарным мостом. При измерении сопротивлений токоограничивающих реакторов включение прибора для измерения напряжения производится не ранее чем через 10 с после включения тока, при разборке схемы после производства измерений сначала отключается вольтметр.
Сопротивления токоограничивающих резисторов не должны отличаться более чем на 2 % от паспортных данных, а при отсутствии этих данных не должны иметь расхождения в значениях между собой также более чем 2 %. Токоограничивающие резисторы по конструкции часто представляют собой сочленение нескольких элементов, соединяемых электрически последовательно, параллельно или смешанно, причем для сочленения элементов применяются недостаточно надежные болтовые соединения, поэтому рекомендуется, если есть доступ, измерения производить поэлементно. Следует учитывать, что нарушение одного соединения элемента резистора может не привести к большому отличию общего измеренного сопротивления, и оно может оказаться по своему значению в норме, т. е. в допустимых пределах, но в условиях эксплуатации привести к нарушению нормальной работы РПН и аварии. В то же время повреждение одного элемента резистора может дать отклонение измеренных значений от паспортных или заводских данных
Рис. 5. Схемы измерения сопротивления контактов:
а — методом амперметра-вольтметра; б — микроомметром; Д—амперметр; V — вольтметр; Г и П — токовые и потенциальные зажимы
как в большую, так и в меньшую сторону. При отключении измеренных значений сопротивлений более чем на 2 % резистор следует осмотреть для обнаружения обрывов, замыканий. После устранения дефектов обязательно повторное измерение токоограничивающего резистора.
Переходные сопротивления контактов переключающих устройств измеряют микроомметром или мостом постоянного тока во время ревизии или ремонта РПН или ПБВ, когда имеется доступ к контактам. Измерения производят на каждом контакте поочередно, переводя подвижные контакты избирателя с одного неподвижного контакта на другой рукояткой привода. Такой способ контроля позволяет, кроме того, наблюдать визуально за правильностью работы контактной системы избирателя и предызбирателя. Схемы измерения переходных сопротивлений контактов приведены на рис. 5, а, б. В схеме измерения методом падения напряжения вольтметр и амперметр должны быть класса не более 0,5; для получения наиболее точного значения сопротивления отсчет показаний по амперметру и вольтметру производится одновременно. Значение сопротивления подсчитывается как отношение значений падения напряжения и тока, проходящего через контакт в момент измерения падения напряжения.
Пример. Ток в цепи при измерении составил 20 А. падение напряжения на контакте, измеренное вольтметром, — 0,4 мВ. Переходное сопротивление контакта составляет
0 4-10—3
— = 20-10—6 Ом = 20 мкОм.
20
Шкала микроомметра проградуирована обычно в долях ома (миллиом, микроом), поэтому прибор показывает непосредственно значение переходного сопротивления контакта с точностью, опреде-
ляемой классом применяемого прибора. Независимо от схемы измерения проводники для измерения падения напряжения на контакте должны быть малой длины (около 0,5 м) и иметь большое сечение, т. е. собственное сопротивление проводников по сравнению с сопротивлением контакта должно быть в 100 раз меньше, чтобы не вносить дополнительную погрешность при измерении. Обычно значение переходного сопротивления отдельного контакта составляет 10—20 мкОм.
Измерение контактов контактора производится микрооммстром аналогично. Значение переходного сопротивления у этих контактов в исправном состоянии составляет также 10—20 мкОм, сопротивление металлокерамических контактов может быть большим (100— 150 мкОм).
Проверка последовательности действия контактов переключающего устройства заключается в снятии зависимости моментов действия контактов избирателя, предыз- бирателя и контактора от угла поворота вала привода или угла поворота входных валов отдельных элементов (круговая или угловая диаграмма), а для контактов контактора, кроме того, также и от времени переключения (временная диаграмма). Снятие этих характеристик производится на полностью собранном переключающем устройстве, но допускается снятие ди-аграмм и на не полностью собранном переключателе. Диаграммы следует снимать однократно в обоих направлениях переключения (ГОСТ 8008—75*) на положениях, указанных в заводских протоколах или паспортах. Круговая диаграмма может быть снята и до монтажа переключающего устройства в трансформатор для контроля правильности его сборки и регулировки.
Для трехфазных переключающих устройств диаграммы следует снимать одновременно для всех фаз. При пофазном снятии диаграмм следует для определения не- одновременности замыкания и размыкания контактов разных фаз обеспечить общую начальную точку отсчета. Необходимость заполнения переключающего устройства маслом при снятии его диаграмм оговаривается предварительно перед испытаниями: как правило, диаграммы снимаются на залитых маслом устройствах, но допускается снимать круговые диаграммы на незалитых * устройствах.
Правильность работы переключающего устройства проверяют обычно после измерений коэффициента трансформации и сопротивления постоянному току — такая
Рис. 6. Типовая круговая диаграмма переключающего устройства:
К — контактор; И — избиратель; ПИ — предызбиратель; штрих — контакт замкнут
последовательность позволяет избежать лишних испытаний в случае обнаружения дефектов при измерениях, так как после какого-либо устранения дефекта обязательна повторная проверка правильности действия контактов устройства.
При снятии круговой или угловой диаграммы отсчет углов поворота вала следует производить визуально при управлении приводом вручную или с помощью осциллографа при работе от электродвигателя. На практике в процессе наладочных работ метод снятия диаграмм с помощью осциллографа широкого применения не нашел. Для фиксации углов поворота вала при снятии диаграмм более широко применяется метод сигнальных ламп.
Метод сигнальных ламп не требует специально обученного персонала, прост, моменты действия контактов определяются по загоранию или погасанию сигнальных ламп или прибора-индикатора, включенных в схему контроля замыкания и размыкания контактов элементов переключающего устройства. Угол поворота вала отсчитывается по положению стрелки-указателя, закрепляемой на валу у нониусной муфты, относительно неподвижной шкалы-лимба. В последних конструкциях приводов лимб закреплен на крышке корпуса привода, а указатель нанесен на валу на уровне лимба.
Круговая диаграмма переключающего устройства устанавливает очередность действия контактов контактора, избирателя и предызбирателя. Рассмотрим типовую круговую диаграмму (угловая диаграмма рассматривается аналогично) переключающего реакторного устройства с предызбирателем (рис. 6). На диаграмме обозначены:
а — угол поворота вала от нормального положения до момента размыкания контактора или от момента замыкания контактора до нормального положения;
р — угол поворота вала от момента размыкания контактора до момента размыкания контакта избирателя пли от момента замыкания контакта избирателя до момента замыкания контактора;
^угол поворота вала от момента размыкания контакта избирателя до момента его замыкания;
д — угол поворота вала от момента размыкания контакта предызбирателя до момента замыкания его контакта.
Угол а обеспечивает полное замыкание контактов контактора, в том числе главного контакта, что гарантирует нормальную эксплуатацию устройства. Этот угол определяется конструктивными особенностями переключателя и различен для разных устройств. Угол р во всех случаях должен гарантировать отсутствие одновременного размыкания контактора и контактов избирателя вследствие износа дугогасительных контактов контактора в эксплуатации. Уменьшение угла р до нуля недопустимо, так как контакты избирателя не предназначены для разрыва цепи тока. Угол у должен быть такой, чтобы исключить возможность появления дуги на контактах избирателя. Аналогично требование к углу Д, так как контакты предызбирателя также не разрывают ток.
Углы а, р, у, Д были бы одинаковыми при снятии круговых диаграмм в прямом и обратном направлениях, если бы все сочленения переключающего устройства были жесткими. Но из-за наличия люфтов, т. е. зазоров между сопрягаемыми поверхностями частей и звеньев механизмов переключения и привода, круговые диаграммы в разных направлениях отличаются значением угла люфта. Угол люфта — это угол поворота валов устройства для выбора всех зазоров. Для максимального устранения влияния люфтов перед снятием круговой диаграммы поворачивают механизм в ту сторону, в какую вращать его нужно для снятия круговой диаграммы.
Временные диаграммы контактора (переключателя нагрузки) снимают методом осциллографирования. На осциллограмме фиксируются моменты замыкания и размыкания всех контактов контактора. Временные диаграммы должны сниматься на контакторе с маслом. Выявляющаяся при осциллографировании вибрация отдельных контактов не является признаком дефекта, значение вибрации и ее продолжительность указываются в заводских протоколах на конкретное устройство и, кроме того, определяются условиями осциллографирования. Рабо-
чая частота гальванометров при осциллографировании работы контактора переключающего устройства должна быть не менее 500 Гц.
Осциллографирование производится в фиксированных положениях контактора в обоих направлениях переключения; снятию осциллограмм должно предшествовать не менее пяти переключений контактора. При осциллографировании параметры схемы и чувствительность гальванометров должны обеспечивать их четкое отклонение для всех моментов действия контактов. В испытуемой цепи значения напряжения не должны превышать 24 В, а тока — 3 А (ГОСТ 8008—75*). Полученные осциллограммы работы контактов контактора должны удовлетворять требованиям технических условий на данный тип переключающих устройств.
Испытание электрической прочности изоляции переключателя и токоограничивающих резисторов и реакторов производится на полностью собранном переключающем устройстве после его ремонта в эксплуатации и на заводе в процессе изготовления. При наладочных работах перед включением эти испытания не производятся. Испытанию изоляции подвергаются промежутки и элементы изоляционных конструкций, находящиеся в работе под разными потенциалами. Испытания производятся высоким напряжением частоты 50 Гц по следующим схемам:
между соседними неподвижными контактами;
между неподвижными и подвижными контактами при полном растворе;
между половинами сдвоенного избирателя;
между контактной системой и заземленным корпусом;
между фазами и параллельными ветвями (если допускает конструкция).
Для испытания переключающее устройство погружается в отдельный бак, залитый трансформаторным маслом с электрической прочностью не менее 30 кВ. Испытания начинают не ранее чем через 1 ч после погружения переключающего устройства в масло. Интервал между отдельными испытаниями должен быть не менее 1 мин. При испытании наблюдают за появлением и выделением газовых пузырьков, так как они указывают на наличие разрядов, которые испытатель может не обнаружить.
Переключающее устройство считается выдержавшим испытания на электрическую прочность, если при проведении испытаний не было пробоев или перекрытия изоляции, обнаруженных визуально, на слух или приборами; частичных разрядов, сопровождаемых искрой, звуком и выходом пузырей газа; срабатывания защитного шарового разрядника. В процессе испытаний высоким напряжением изоляции допускаются единичные разряды, если они не вызывают изменения режима испытательной установки и появляются лишь по достижении уровня полного испытательного напряжения, исчезая при повторении испытаний.
Испытания приводов и блокировок проводятся в процессе проверки электрических схем соединений по окончании их монтажа. При управлении вручную проверяют фиксацию указателя положения на всех положениях переключателя в обоих направлениях регулирования напряжения, а также механическую блокировку ручного управления, если она имеется. Не менее 3 раз при местном, дистанционном и автоматическом управлениях проверяют фиксацию указателя положений на всем диапазоне регулирования в обоих направлениях, при этом измеряют время работы привода при переключении на одно положение электрическим секундомером. Можно применять секундомер с запуском и остановкой вручную для устройств с расчетным временем переключения более 5 с. Не менее 3 раз проверяется безотказность работы каждого из видов блокировок и действие сигнализации приводов.
Испытания приводов, блокировок, различных схем управления рекомендуется проводить при 85, 100 и ПО % номинального напряжения. При проверке группового управления приводами не должно наблюдаться рассогласования при переключениях, не должны отмечаться случаи неправильной фиксации положений привода указателем положений и регистрации счетчиком числа операций привода. Приводы считаются выдержавшими проверку, если в результате испытаний не выявлены нарушения в их действиях и соблюдены требования заводских инструкций; нет течи масла из уплотнений и повреждений, препятствующих нормальной работе привода в эксплуатации.
Большинство из перечисленных проверок производится только на заводе или при капитальном ремонте, а
именно: измерение контактного нажатия, крутящего момента, снятие временных диаграмм контактора, испы- такие электрической прочности. На монтажной площадке объем проверок и испытания переключающего устройства определяются требованиями РТМ 16. 800.723— 80 «Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию», а также заводской инструкцией на конкретное переключающее устройство.
НАЛАДКА ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТИПА ПБВ
Как указывалось, регулирование напряжения с отключением напряжения осуществляется с помощью простых переключающих устройств типа ПБВ. Наиболее распространены переключающие устройства барабанного типа однофазный (П) или трехфазные (ПТ) с кольцевыми, сегментными (С) и ламельными (Л) контактами. Электрическая схема переключающего устройства типа П приведена на рис. 7, а.
Приводной механизм устройств ПБВ представляет собой изоляционную штангу, которая нижней муфтой сочленена с переключателем-избирателем, а верхней муфтой — с валом привода. Фланец головки привода крепится болтами к крышке бака силового трансформатора, фиксация избирателя осуществляется стопорным болтом, проходящим через колпак головки привода и крышку бака трансформатора.
Рис. 7. Переключающее устройство типа ПБВ:
а — электрическая схема; б — схема измерения сопротивления постоянному току; И — избиратель; Б — источник питания; Д — амперметр; V — вольтметр? R — реостат
Для переключения устройства ПБВ необходимо отключить напряжение от обмоток трансформатора, вывернуть стопорный болт, повернуть колпак на требуемое положение (номера положений указаны на крышке сальника привода). При этом контакты избирателя переключаются и замыкают другую пару токоведущих стержней переключателя. После переключения стопорный болт ввинчивают в свое гнездо. Если стопорный болт не входит в гнездо, это означает, что переключение произведено не полностью. Необходимо довернуть привод до совпадения гнезда с отверстием н завернуть болт-стопор.
При монтаже переключателя следует иметь в виду, что контактная труба первого положения часто обращена в сторону бака трансформатора, а остальные трубы расположены по порядку против часовой стрелки (если смотреть на переключатель сверху).
Наладка переключающих устройств ПБВ очень проста и включает в себя лишь измерения сопротивления обмоток постоянному току и коэффициента трансформации на всех положениях переключающего устройства. Но предварительно проверяют работу механизма ручного привода на всех положениях в одну и другую сторону при вывернутых стопорных болтах. При этой проверке убеждаются в четкости фиксации положений. Не допускается переход переключателя за крайние положения, ограниченные стопорными болтами, а также применение приводных колпаков не от данного переключателя.
Считается, что переключающее устройство правильно собрано и установлено, если в первом положении значение электрического сопротивления обмотки постоянному току наибольшее. На всех остальных положениях оно должно быть меньше. Согласно схеме рис. 7, а первое положение соответствует замыканию токоведущих стерждей 2—3, в этом положении последовательно с основной обмоткой включена полностью и регулировочная часть обмотки.
Если обнаружено несоответствие заводским данным значений сопротивления постоянному току или положению переключателя, дефект устраняется ревизией контактной системы.
При этом переключатель устанавливают в положение, при котором значение сопротивления обмотки постоянному току наибольшее, и, не трогая механизм привода, разбирают головку привода и устанавливают крышку головки так, чтобы указатель был против первого положения. В этом положении закрепляют головку и крышку привода, после чего повторным измерением сопротивления обмоток постоянному току на всех положениях убеждаются в правильности монтажа ПБВ. Из схемы рис. 7, б видно, что у переключателя на пять положений на третьем и шестом положениях (3 и 5) значения сопротивлений обмотки равны, так как на них замыкаются одинаковые части регулировочной обмотки.
Переключатели ПБВ применяются и па три положения, в этом случае два стержня переключателя не используются, т. е. не присоединяются ни к одному ответвлению обмотки.
Переключающие трехфазные устройства ПБВ могут иметь по- фазный и трехфазный привод. Но при трехфазном избирателе для переключения ответвлений обмоток трансформатора используется один привод, при помощи которого происходит переключение всех трех фаз одновременно. В такой схеме проверка правильности сборки ПБВ производится измерением сопротивлений постоянному току между фазами. Результаты измерений между фазами должны быть практически одинаковыми.
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
БЕЗ ОТКЛЮЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (РПН)
Переключающие устройства силовых трансформаторов без отключения напряжения и нагрузки позволяют регулировать напряжение в любой точке электрической сети централизованно, дистанционно и вручную. Силовые трансформаторы с РПН имеют широкий диапазон регулирования, что достигается применением различных по исполнению переключающих устройств. В эксплуатации имеется достаточно много устройств реакторного типа (РНТ-9, РНТ-13, РНТ-18, РНТ-20 и их модификации). В последние годы наибольшее распространение получили переключающие устройства с токоограничивающими резисторами.
Поскольку действие и испытания РПН типов РНТ с индуктивными реакторами мало отличаются друг от друга, остановимся на наиболее распространенном в настоящее время переключающем устройстве РНТ-20 (А).
Переключающие устройства РНТ-20 предназначены для регулирования напряжения в нейтрали обмоток трехфазных автотрансформаторов напряжением до 220 кВ. Но в связи с широким внедрением быстродействующих РПН на активных резисторах в настоящее время они применяются ограниченно и в основном на последовательно-регулировочных агрегатах мощных автотрансформаторов.
Устройство РНТ-20 рассчитано на номинальный ток 625 А, имеет до 20 ступеней регулирования при 23 положениях переключателя и класс изоляции 35 кВ. Напряжение ступени может быть различным: 1350, 1500, 1650, 2100, 2500 и 3000 В и определяется заказчиком в зависимости от места расположения в сети силового
рис. 8. Схема переключающего устройства типа РНТ-20:
KL К2 — главные контакты; КД — лугогасительные контакты; ИД И2 — избиратели; Р — реактор; R — резистор
трансформатора. В зависимости от значения напряжения ступени изменяется отключаемый ток, который у РНТ-20 (А) в пределах от 200 до 1000 А.
Устройства РНТ-20 (А) состоят из трех сдвоенных избирателен и трех (по одному на фазу) предызби- рателей-реверсоров, которые монтируются на общей раме и устанавливаются в баке трансформатора на верхних консолях над активной частью. Там же помещается трехфаз
ный токоограннчивающий индуктивный резистор (реактор).
Контактор устройства состоит из трех пар контактов, правых и
левых, расположенных на изоляционной гетинаксовой плите, отделя
ющей полости трансформатора от полости контактора. С другой стороны изоляционной плиты устанавливаются по три металлокерамических контакта на фазу. Таким образом, главные контакты расположены в баке трансформатора, а дугогасительные — в баке контактора. Бак контактора заполняется маслом так, чтобы вся кон
тактная система полностью находилась в масле; надмасляпое пространство в баке контактора соединяется через воздухоосушитель с окружающей средой.
В устройствах РНТ-20 (А), схема которых приведена на рис. 8, после прохождения контактами избирателя всех ответвлений от 1-го до 11-го регулировочная обмотка на контакте 12 избирателя оказывается полностью выведенной. В положении 12 избирателя происходит переключение контактов II и III предызбирателя. В последующем Цикле напряжение также не изменяется, хотя контакты избирателя переходят на ответвление 1 (регулировочная обмотка еще выключена, изменяется только ее полярность по отношению к нерегулируемой обмотке). Произведено так называемое реверсирование обмотки. При реверсировании через контакты предызбирателя ток не проходит, разрыва цепи тока нет, переключаются только крайние (предельные) ответвления регулировочной обмотки.
Если вначале при положении II контактов предызбирателя напряжение регулировалось за счет увеличения числа витков регулировочной обмотки, подключаемых к основной обмотке, что равнознач-
но уменьшению коэффициента трансформации, то после переключения кон,актов предызбирателя в положение III регулирование напряжения в ту же сторону происходит за счет увеличения числа витков регулировочной обмотки, включаемых «навстречу» направлению витков основной обмотки, т. е. за счет увеличения части магнитного потока, направленного против магнитного потока основной не- регулируемой обмотки. При этом контакты избирателя движутся по контактам одних и тех же ответвлений. Таким образом, предызби- ратель увеличивает вдвое диапазон регулирования или делает это регулирование более гибким, тонким (уменьшается напряжение ступени).
Переключающие устройства РНТ-20 (А) имеют до 23 положений при 11 ответвлениях обмотки и одном нейтральном положении 12, т. е. может изменять напряжение в пределах, например, ±10х XI,5 % или ±10x0,75% номинального значения напряжения регулируемой обмотки.
Особенностью устройства типа РНТ-20 является то, что токоограничивающий реактор имеет две ветки, которые соединяются через контакты избирателя и дугогасительные контакты (КД). Дугогасительный контакт имеет два последовательных разрыва. Между средними точками главных контактов КД и К2 и подвижными дугогасительными контактами КД включен резистор. Поскольку при отключении оба дугогасительных контакта практически размыкаются одновременно, сначала резистор включается параллельно тому дугогасительному контакту, который включен в цепь с замкнутым главным контактом (К1 или К2). В результате дуга в этом дугогаситель- ном контакте гасится практически за время, близкое к четверти полупериода («0,005 с). После погасания дуги в этом контакте резистор оказывается включенным последовательно со вторым разрывом, ток в дуге будет ограничен, и гашение дуги во втором дугогасительном контакте произойдет при переходе тока через нулевое значение, т. е. меньше чем за 0,01 с. Порядок работы контактов переключающих устройств РНТ-20 (А) приведен в табл. 1.
Наладка переключающих устройств РНТ-20. Объем наладки переключающих устройств типа РНТ включает проверку правильности подсоединения ответвлений измерением коэффициента трансформации и сопротивления постоянному току регулируемой обмотки, а также работу привода регулирующего устройства.
У вновь вводимых трансформаторов производится осмотр устройства только при ревизии трансформатора в процессе его монтажа. Если ревизия трансформатора не производится и доступа к избирателю нет, то осмотру подлежит только доступная часть контактора. Осмотр контактора, как правило, совмещают со снятием круговой диаграммы.
Проверку переключающего устройства начинают с прокручивания с помощью рукоятки механизма привода на всем диапазоне регулирования в двух направлениях. При этом убеждаются в отсутствии каких-либо заеданий, резко неравномерных усилий в ходе привода от положения к положению. После этого измеряют коэффициент трансформации при трехфазном возбуждении обмотки высокого напряжения силового трансформатора напряжением переменного тока 220—380 В и сопротивление постоянному току регулируемой обмотки на всех положениях. Отклонение измеренных величин должно быть в пределах допуска, определяемых нормами.
Производится снятие круговой диаграммы переключающего устройства на полностью собранном трансформаторе. Круговая диаграмма определяет правильность чередования работы контактов контактора КД, К2, КД и избирателя И1 и И2, так как неправильный порядок работы контактов может привести к аварии трансформатора.
У трехфазных переключающих устройств круговая диаграмма снимается для трех фаз одновременно. Диаграмма проверяется на положениях переключателя, указанных в паспорте или заводском протоколе.
По моментам погасания и загорания сигнальных ламп или отклонению стрелки-указателя контрольного прибора и размыканию и замыканию контактов контактора фиксируют углы поворота. Снятие диаграммы устройства РНТ-20(А) производится по схеме рис. 9, а. Для снятия круговой диаграммы открывают крышку бака контактора, сливают из бака немного масла, чтобы дугогасительные контакты контактора не были по-
Рис. 9. Схема снятия круговой диаграммы устройства РНТ-20:Рис. 9. Схема снятия круговой диаграммы устройства РНТ-20:а — на переменном токе; б— на постоянном токе; KI, К2, КД — контакторы; И!» И2 — избиратели; Р — реактор; Л, Л1, Л2 — сигнальные лампы; R — резистора — на переменном токе; б— на постоянном токе; KI, К2, КД — контакторы; И!» И2 — избиратели; Р — реактор; Л, Л1, Л2 — сигнальные лампы; R — резисторкрыты маслом. К каждой паре контактов КД подсоединяют прибор-индикатор или сигнальные лампы и собирают схему. Инструкция завода предписывает для питания схемы использовать напряжение 127—220 В переменного тока. Однако опыт наладки устройств РНТ показал, что проще и безопаснее снимать круговую диаграмму переключающего устройства при питании схемы (рис. 9, б) от источника постоянного тока напряжением до 12 В. Рекомендуется использовать в качестве источника питания элемент 3336Л напряжением 4,5 В, так как его емкость 2,5 А-ч достаточна для снятия круговой диаграммы ввиду кратковременности использования, а лампочки 3,5 В карманного фонаря являются сигнальными. Удобно использовать в качестве прибора-индикатора мост типа ММВ, в котором соединены источник питания элемент 3336Л и мост-индикатор, реагирующий на размыкание и замыкание контактов.
Рис. 9. Схема снятия круговой диаграммы устройства РНТ-20:
Рис. 9. Схема снятия круговой диаграммы устройства РНТ-20:
а — на переменном токе; б— на постоянном токе; KI, К2, КД — контакторы; И!» И2 — избиратели; Р — реактор; Л, Л1, Л2 — сигнальные лампы; R — резистор
а — на переменном токе; б— на постоянном токе; KI, К2, КД — контакторы; И!» И2 — избиратели; Р — реактор; Л, Л1, Л2 — сигнальные лампы; R — резистор
Исходное положение переключателя в нормальном положении —на ответвлении п. Контакты KI, К2, КД, И1 и И2 замкнуты. Сигнальные лампы Л1, Л2 не горят. При повороте рукояткой привода размыкается главный контакт К1, цепь тока проходит через главный контакт
К2. Затем размыкаются почти одновременно дугогасп- тельные контакты КД, лампа Л1 загорается. Избиратель И1 размыкает контакт с ответвлением п— лампа Л1 гаснет, и загорается, когда избиратель И1 замыкает контакт с ответвлением п+1. Замыкаются контакты КД — лампа Л1 гаснет и замыкается главный контакт К1. Вертикальный вал поворачивается на 180° (полуцикл). Далее цикл продолжается в такой последовательности: размыкается главный контакт К2, размыкаются контакты КД — лампа Л2 загорается, ток проходит по цепи К1—И1. Избиратель И2 размыкает контакт с ответвлением. п—лампа Л2 гаснет, избиратель И2 замыкает контакт ответвления п+1 (того ответвления, что и контакт И1у Лампа Л2 загорается. Замыкаются контакты КД — лампа Л2 гаснет, замыкается контакт К2. Положение контактов исходное, но избиратели И1 и И2 находятся на другом ответвлении. Весь цикл переключения — один оборот выходного вертикального вала или 360°. Круговые диаграммы переключающего устройства типа РНТ-20 и других устройств с токоограничивающими реакторами приведены на рис. 10.
При анализе круговой диаграммы обращается особое внимание на значение угла а перекрытия контактора и избирателя, т. е. от момента размыкания дугогасительных контактов КД контактора до момента размыкания контактов избирателя И1 и И2. Для устройства типа РНТ-20 этот угол должен быть не менее 20°. Если угол а меньше 20°, то его значение можно отрегулировать нониусной муфтой горизонтального вала, находящейся внутри трансформатора. Если угол перекры
тия несимметричен по полуциклам переключения контакта КД и избирателем И1 или И 2 (например 20 и 12°), то нужна регулировка вала избирателя. Это требует вскры-
Рис. 10. Круговые диаграммы переключающих устройств ти- РНТ™™ рнт18<6> •
60 100 б) 260 33060 100 б) 260 330КК48 ,с ф 132228 с & 31248 ,с ф 132228 с & 312Шй-яеаииибиУАШй-яеаииибиУАИУ//////А У///////////////Л VWT77/ИУ//////А У///////////////Л VWT77/80 100 g^ 257 28380 100 g^ 257 283I—I—I11III I I I I гО 60° 120” 180” 240° 300” 360I—I—I11III I I I I гО 60° 120” 180” 240° 300” 360te"«T3^
60 100 б) 260 330
60 100 б) 260 330
К
К
48 ,с ф 132228 с & 312
48 ,с ф 132228 с & 312
Шй-яеаииибиУА
Шй-яеаииибиУА
ИУ//////А У///////////////Л VWT77/
ИУ//////А У///////////////Л VWT77/
80 100 g^ 257 283
80 100 g^ 257 283
I—I—I11III I I I I г
О 60° 120” 180” 240° 300” 360
I—I—I11III I I I I г
О 60° 120” 180” 240° 300” 360
тия люка трансформатора и слива масла. Во всех случаях регулировка угла требует доступа к контактам избирателя.
Кроме того, если при измерении коэффициента трансформации обнаружится несоответствие указателя положения измерениям, то регулировку привода производят при помощи нониусной муфты вертикального вала. Для этого устанавливают положение, соответствующее одному из измеренных значений коэффициента трансформации, после чего разъединяют вал у нониусной муфты. Не трогая вертикального вала к избирателю, поворачивают рукояткой привод настолько, чтобы указатель положения на приводе соответствовал установленному, и сочленяют валы нониусной муфтой. Нониусная муфта для удобства регулирования имеет обычно 12—18 отверстий, т. е. угол между отверстиями 30 или 20°.
В связи с имеющими место неправильными подсоединениями ветвей реактора у устройств типа РНТ-20 рекомендуется для проверки целостности цепи тока произвести осциллографирование работы контактора на напряжении переменного тока. Осциллографирование осуществляют при полностью собранном переключающем устройстве по схеме «фаза — нуль» или «фаза — «фаза» на напряжении 220 или 380 В при управлении от электрического привода и малой скорости движения осциллографа. На полностью исправном переключающем устройстве синусоида, записанная на осциллограмме, будет беспрерывной, хотя может иметь некоторый всплеск (при прохождении положения «мост» в процессе переключения); при неправильном подсоединении ветвей реактора синусоида будет разорвана при размыкании одного из главных контактов К1 или К2 контактора и действии дугогасительных контактов КД и переключении контактов избирателя И1 и И2, что будет указывать на разрыв токовой цепи. Поскольку разрыв токовой цепи в процессе переключения не допускается ни при каких обстоятельствах, так как приводит к аварии силового трансформатора, переключающее устройство подлежит ремонту. После ремонта регулирующее устройство должно быть повторно проверено в полном объеме.
Снятие круговых диаграмм устройств РНТ других типов имеет некоторые особенности, так как они не имеют специальных дугогасительных контактов. Коммутация тока у них осуществляется главными контактами
д7 и К2, размещаемыми в баке контактора соответственно слева и справа (если смотреть на контактор с крышки трансформатора сверху). Контакты К1 и К2 трех фаз отделены изолирующими перегородками.
Круговая диаграмма снимается в два этапа: сначала для плеча И1—KL затем для плеча И2—К2. Для этого вставляют изоляционные прокладки между контактами К2 всех трех фаз, а затем (для снятия диаграммы плеча И2—К2) прокладки переставляют в контакты К1 трех фаз. Круговые диаграммы устройств должны соответствовать заводским данным на конкретный тип РНТ.
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
В быстродействующих переключающих устройствах для ограничения тока в процессе переключения ответвлений применяются токоограничивающие резисторы. Поскольку резисторы не рассчитаны на длительное прохождение номинального тока, время их работы в цикле переключения должно быть ограничено. Ограничение времени прохождения тока через токоограничивающие резисторы обеспечивается быстродействием переключающего устройства.
В настоящее время наибольшее распространение получили быстродействующие устройства с гашением дуги в масляных контакторах. Применение вакуумных переключающих устройств находится в стадии опытнопромышленного внедрения на трансформаторах сравнительно небольшой мощности, требующих по условиям эксплуатации частого многократного регулирования напряжения.
Схемы, наиболее широко применяемые в регулирующих быстродействующих устройствах, приведены на рис. 11. На рис. 11,о изображена схема регулирования с 13 ответвлениями без реверсирования регулировочной обмотки, на рис. 11,6 и в — схемы с реверсированием соответственно с тремя и одним средними (номинальными) положениями, на рис. 11, г и д — тонкой и грубой ступенями регулирования без среднего и с одним средним положением.
В данном параграфе рассматриваются особенности конструкции и наладки быстродействующих отечественных устройств типов РНОА и РИТА, производства НРБ 2-935
Рис. 11. Схемы регулирования напряжения быстродействующих ре зисторных переключающих устройств
типов PC и РСГ и производства ГДР типов SAV, SO и SDV.
Переключающее устройство типа РНОА-110/1000
Переключающее устройство типа РНОА-110/1000 по гружного типа и предназначено для регулирования на пряжения на линейных выводах обмотки напряжение' 115 кВ или в нейтрали силовых трехфазных трансфер маторов мощностью до 200 МВ-А и рассчитано на toi до 1000 А.
Класс изоляции устройства, кВ . » НО
Номинальное напряжение, кВ 115
Номинальный ток, А 1000
Максимальный рабочий ток, А 1060
Максимальный ток при максимальном рабочем напряжении, А 2000
Максимальное значение напряжения ступени регулирования, кВ 1,65
Значение ограничительного сопротивления при напряжении ступени регулирования, кВ1,4—1,65
при номинальном токе 650—1000 А, Ом 4,6
при линейном токе 650—1000 А, Ом 3,0
Число ступеней регулирования,12
Время переключения на одно положение, с 10
В переключающих устройствах РНОА-110/1000 применяются различные схемы регулирования: схема с 13 ответвлениями без реверса, схема с реверсом обмотки с семью — девятью ответвлениями. Удвоение регулируемого напряжения в последней схеме достигается за счет изменения реверсированием подключения обмотки или за счет наличия грубой ступени. Обмотка с девятью ответвлениями имеет три средних положения с поминальным значением напряжения (номиналом). В схемах с одним номиналом переключатель имеет дополнительно две ступени, так как используются все контакты избирателя.
Переключающее устройство РНОА-110/1000 состоит из избирателя, предызбирателя (при реверсировании обмотки) и контактора. Устройство допускает дистанционное, автоматическое и местное управление. При установке съемной рукоятки для работы приводом от руки расцепляется связь (механическое сцепление) с моторным приводом, что исключает одновременную работу ручным и моторным приводами.
Привод механизма имеет электрическую блокировку, автоматически отключающую цепь питания электропривода на крайних положениях переключающего устройства. В случае отказа по каким-либо причинам электрической блокировки предусматривается останов механизма от механического стопорного рычага, заклинивающего жестко шайбу на валу, при этом цепь обратного вращения не прерывается.
Быстродействие работы контактора переключающего устройства Достигается за счет потенциальной энергии натянутой пружины, которая при переходе через мертвую точку, освобождаясь, быстро перебрасывает контактные рычаги, переходя в мертвую точку другого положения. Привод имеет указатель положения, вращающийся синхронно с избирателем и показывающий, на каком ответвлении находится в данный момент переключающее устройство.
Электрическая схема регулятора РНОА-110/1000 показана на Рис. 12. Регулировочная обмотка с 13 ответвлениями включена меж-
9A9A।।Контактор—LКонтактор—Lчч1111ИзбирательИзбирательQjQjВерхний ряд контактов избирателяВерхний ряд контактов избирателяНижний ряд контактов избирателяНижний ряд контактов избирателяасасо Щ Уо Щ УеоеоРис. 12. Электрическая схема устройства типа РНОА-110/1000:Рис. 12. Электрическая схема устройства типа РНОА-110/1000:Д/, КП — плечи контактора; Ш, И2 — избиратели; /? —токоограничивающие резисторыД/, КП — плечи контактора; Ш, И2 — избиратели; /? —токоограничивающие резисторы11И1И1557788991010111112121313ктктKEKEКНКНKIKIKIKIKIKIИ1И1И1И1И1И1И1И1И2 г)И2 г)рис. 13. Работарис. 13. Работабыстродействующего устройства при пере-быстродействующего устройства при пере-контактовконтактовИ26)И26)И2 °-)И2 °-)22ЧЧИ2 6)И2 6)бол-кои-бол-кои-кон-кон-
9A
9A
।
।
Контактор—L
Контактор—L
ч
ч
11
11
Избиратель
Избиратель
Qj
Qj
Верхний ряд контактов избирателя
Верхний ряд контактов избирателя
Нижний ряд контактов избирателя
Нижний ряд контактов избирателя
ас
ас
о Щ У
о Щ У
е
о
е
о
Рис. 12. Электрическая схема устройства типа РНОА-110/1000:
Рис. 12. Электрическая схема устройства типа РНОА-110/1000:
Д/, КП — плечи контактора; Ш, И2 — избиратели; /? —токоограничивающие резисторы
Д/, КП — плечи контактора; Ш, И2 — избиратели; /? —токоограничивающие резисторы
1
1
И1
И1
5
5
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
кт
кт
KE
KE
КН
КН
KI
KI
KI
KI
KI
KI
И1
И1
И1
И1
И1
И1
И1
И1
И2 г)
И2 г)
рис. 13. Работа
рис. 13. Работа
быстродействующего устройства при пере-
быстродействующего устройства при пере-
контактов
контактов
И2
6)
И2
6)
И2 °-)
И2 °-)
2
2
Ч
Ч
И2 6)
И2 6)
бол-кои-
бол-кои-
кон-
кон-
ду общей н последовательной частями обмотки высшего напряжения (ВН). Ответвления обмотки присоединяются с помощью переходных зажимов к неподвижным контактам избирателя, причем нечетные о • ветвления к верхнему ряду, а четные — к нижнему. Избиратель чер- з токосъемные кольца соединяется с контактором, причем токосъе ь ное кольцо нечетных ответвлений соединяется с левым плечом кон тактора, а четных ответвлений — с правым плечом контактора.
Кинематика переключающего устройства такова, что для перехода с любого ответвления на предыдущее работает только ко' тактор, контакты избирателя при этом не работают. Правильное- ь работы переключающего устройства обеспечивается соблюдением он* ределенной очередности работы контактов избирателя и контакте* ра, а в схемах с реверсированием — и предызбирателя. При переключении в прямом и обратном направлениях па одно ответвлений
ключении на одну ступень:
К!» КП — контакторы: И1, И2 — избиратели; К—токоограничивающий резистор
срабатывает только контактор, а в дальнейшем при последовательном переключении ответвлений поочередно работают контакты нечетного и четного рядов избирателя при работе контактора Контакты избирателя нечетного ряда работают всегда при замкнутом правом плече КП контактора, а контакты четного ряда избирателя — при замкнутом левом плече KI контактора. Контакты избирателя в процессе регулирования напряжения цепи тока не разрывают, а только пересоединяют ответвления регулировочной обмотки. Дуга при разрыве цепи тока контактами контактора гасится в нем.
Каждое плечо контактора имеет три пары контактов: главные, вспомогательные и дугогасительные. Каждая пара контактов состоит из неподвижного и подвижного контактов; все подвижные контакты всегда соединяются между собой, будучи размещенными на
одной рычажной системе. Неподвижные контакты закрепляются товыми сочленениями с пружинами для создания необходимого тактного давления.
Для уяснения чередования работы контактов избирателя и
тактора рассмотрим работу регулирующего устройства при переключении на одно положение, например, с третьего на четвертое при последовательном вращении привода. Исходное положение (третье): контакты И 2 избирателя четной ступени замыкают неподвижный контакт второго ответвления, а контакты И1 избирателя замыкают неподвижный контакт третьего ответвления. Контакты плеча KI Контактора замкнуты (рис. 13,а). Ток проходит через третье ответвление. Поскольку плечо четных ступеней избирателя обесточено, сначала размыкается подвижный контакт И2 избирателя с неподвижным контактом, второго ответвления (рис. 13,6) и, двигаясь в направлении к четвертому ответвлению, замыкает его неподвижный контакт. Теперь замкнуты контакты третьего и четвер-
ТаблицаТаблицао ~и о/vYо ~и о/vYоо
Таблица
Таблица
о ~и о/vY
о ~и о/vY
о
о
того ответвления (рис. 13, в). После этого срабатывает контактор, замыкая плечо КН (рис. 13,г). Теперь ток проходит через четвертое ответвление, т. е. произведено регулирование напряжения на одну ступень.
Последовательность работы контактов переключающего устройства РНОА-110/1000 на 13 положений без реверсирования регулировочной обмотки приведена в табл. 2.
В схемах с реверсированием регулировочной обмотки последовательность работы переключающего устройства принципиально не и. - меняется. В таких устройствах для изменения направления подключения обмотки применяется предызбиратель, контакты предызбнра- теля работают иа седьмом (при семи ответвлениях) или на восьмом (при девяти ответвлениях) положениях. При этом сначала размыкаются соответствующие контакты избирателя, размыкаются и замыкаются контакты предызбнрателя, т. е. происходит реверсирование регулировочной обмотки, и лишь после этого контакты избирателя замыкаются.
Таким образом, контакты предызбнрателя срабатывают при разомкнутых контактах контактора и избирателя четной или нечетной ступеней в зависимости от того, в каком положении (четном паи нечетном) переключающего устройства производится реверсирование регулировочной обмотки.
Проверка и испытание переключающего устройства Поскольку переключающее устройство РНОА погруж
ного типа, оно поставляется смонтированным в трансформаторе. Наладка устройства включает проверку работы механизма, правильности взаимодействия узлов устройства, измерение его электрических характеристик.
Проверку начинают с осмотра механизма переключающего устройства и прокручивания переключающего устройства рукояткой на всем диапазоне регулирования в ту или другую сторону. Убеждаются в плавности хода механизма привода и механизмов переключения, а также проверяют правильность действия механических упоров переключающего устройства. Правильно собранное и отрегулированное переключающее устройство на всем диапазоне регулирования должно работать без заеданий, плавно, с некоторым увеличением нагрузки на рукоятку перед срабатыванием контактора. Если это условие не соблюдается, то требуется ревизия переключающего устройства и его привода. Для этого, строго соблюдая требования заводской инструкции, вскрывают переключающее устройство, проверяют его контактную систему визуальным осмотром при работе ручным приводом, а затем измеряют контактное давление контактов, вызывающих подозрение. Следует помнить, что заедания в работе переключающего устройства возможны
вследствие чрезмерного давления контактов избирателя, что затрудняет работу избирателя при переключении. Номинальное давление контакторов избирателя — 60 Н (6 кг). Это обеспечивает переходное электрическое сопротивление контакта — 20 мкОм. При переходе крайних положений (1-го и 13-го) должна срабатывать через 15 20° угла поворота от нормального положения Механическая блокировка.
Правильность взаимодействия узлов устройства проверяют по положению указателя привода измерением коэффициента трансформации иа*
всех ответвлениях, снятием круговой Диаграммы и проверкой целостности Цепи тока. Указатель положения при Работе должен соответствовать переключению ответвлений.
I4' Схема измерения коэффициента йансформации:
WРэ р
V3V3В ьВ ьААа ®а ®С с ФС с Ф* — вольтметры
V3
V3
В ь
В ь
А
А
а ®
а ®
С с Ф
С с Ф
Рис. 15. Снятие круговой диаграммы устройства типа РНОЛ: а — монтажная схема; б — контактные щупы; / — подсоединение к втычному контакту; 2 — втычной контакт; 3 — щуп; ЛС — сигнальные лампыРис. 15. Снятие круговой диаграммы устройства типа РНОЛ: а — монтажная схема; б — контактные щупы; / — подсоединение к втычному контакту; 2 — втычной контакт; 3 — щуп; ЛС — сигнальные лампыКоэффициент трансформации измеряют на всех трех фазах одновременно, чем, кроме правильности подсоединения ответвлений, проверяют работу всех трех переключающих устройств силового трансформатора одновременно. Схема измерения коэффициента трансформации приведена на рис. 14.
Рис. 15. Снятие круговой диаграммы устройства типа РНОЛ: а — монтажная схема; б — контактные щупы; / — подсоединение к втычному контакту; 2 — втычной контакт; 3 — щуп; ЛС — сигнальные лампы
Рис. 15. Снятие круговой диаграммы устройства типа РНОЛ: а — монтажная схема; б — контактные щупы; / — подсоединение к втычному контакту; 2 — втычной контакт; 3 — щуп; ЛС — сигнальные лампы
Правильность работы переключающего устройства оценивают круговой диаграммой. Для снятия круговс й , диаграммы снимают крышку контактора и вставляют в отверстия лючков вверху контактные щупы. Монтажная схема приведена на рис. 15, а.
Контактные щупы (рис. 15,6) представляют соб< й I штыри, которые изготавливаются из медной или латунной проволоки или прута диаметром 8 мм. На длине 70 мм от конца они затачиваются и заостряются, чтобы при установке легко входили в разъем втычных контактов контактора. Во избежание повреждения бакелитовых частей щупы не должны иметь заусенцев, а сверху на них одевается изоляционная трубка или наматывайся слой поливинилхлоридной ленты. Со стороны крый-
ки штыри снабжаются зажимом для подсоединения проводника. При помощи этих же щупов определяется сопротивление токоограничивающих резисторов, для чего искусственно (путем прокладки между ними изоляции прессшпана, картона, бумаги и т. п.) размыкаются дугогасительные контакты контактора. Измеренные сопротивления не должны отличаться от заводских данных более чем на 2 % для переключающего устройства. Но следует учитывать, что ограничительное сопротивление для одного и того же типа переключающего устройства может быть различным, так как зависит от напряжений ступени регулирования (задается требованиями заказчика) и номинального тока (может практически отличаться от заводских данных на 0,06— 0,09 Ом).
Круговая диаграмма переключающего устройства снимается по лимбу, жестко закрепленному на верхней крышке кожуха привода. Шкала лимба разделена на 360° с ценой деления 1°.
Вращая медленно рукояткой привод в прямом и обратном направлениях, производят переключения на два положения. Заводская инструкция рекомендует снимать диаграмму при переключениях с 6-го на 8-е положение и обратно. Автор, кроме того, рекомендует это делать на крайних (1-м и 13-м) положениях, чтобы убедиться в правильности сборки мальтийской передачи механизма (переключателя.
Для снятия круговой диаграммы переключающего , устройства РНОА собирают схему, показанную на рис.
16, а или б. По шкале лимба отмечают значения градусов в моменты замыкания и размыкания контактов И1 и И2 избирателя и плеч KI или КП контактора и чертят по ним круговую диаграмму работы переключающего устройства. Момент замыкания и размыкания контактов избирателя фиксируется по загоранию и погасанию сигнальных ламп Л1 и Л2, а срабатывание плеч
контактора — по звуку и миганию ламп. Сигнальная лампа Л1 фиксирует работу контактов избирателя не- ■• четных ответвлений, а лампа Л2—работу контактов избирателя четных ответвлений. Для питания схейа подключается к источнику питания постоянного тока напряжением 6—24 В.
При сборке схемы во избежание ложных миганий сигнальных ламп при переключении обращается особое
Рис. 16. Схема снятия круговой диаграммы устройства типа РНОА:
g—с одним механизмом; б — с двумя механизмами; К — контактор; И — из-- биратель; ЛС — сигнальная лампа; R — токоограничивающий резистор; ПИ — предызбиратель; Б — батарея; В — гальванометр-вибратор
внимание на надежность контакта щупов и подсоединение проводников к их зажимам.
При снятии круговой диаграммы должна соблюдаться следующая последовательность срабатывания сигнальных ламп: при замыкании и размыкании контакта И1 загорается и гаснет лампа Л1, при размыкании и замыкании контакта И2 гаснет и загорается лампа Л2, в остальных режимах лампы Л1 и Л2 горят, изменяя свой накал при срабатывании контактора.
Круговая диаграмма переключающего устройства
99KI 'ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZTEZZZH.KI 'ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZTEZZZH.1268°1268°-*n 8-*n 8268°268°99iZgggggggiZgggggggКПКП268°268°0.^45°0.^45°И1И1игиг107°о7107°о7268°'7227777227277,22222272271107° 149°268°'7227777227277,22222272271107° 149°149°360°1-268°149°360°1-268°Ki TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZSZ^ 268°Ki TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZSZ^ 268°KEKEИ1И10—n 80—n 8360°268°*360°268°*■^Z-TZZZZZZZ а■^Z-TZZZZZZZ а’ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.1ZZZZZZZZZZZZ1ZZZZS.’ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.1ZZZZZZZZZZZZ1ZZZZS.V2227222, 268° 2222222222222222.2222222162°210°V2227222, 268° 2222222222222222.2222222162°210°1255555555^555#’1255555555^555#’62° И2 w/л.62° И2 w/л.210°TZZZZZZZZZZZZ,210°TZZZZZZZZZZZZ,пипи7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2.1ZZ2ZZ22.7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2.1ZZ2ZZ22.7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.90° 176°7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.90° 176°оо360*360*06)06)13555555555^^^^13555555555^^^^360°360°
9
9
KI 'ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZTEZZZH.
KI 'ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZTEZZZH.
1
268°
1
268°
-*n 8
-*n 8
268°
268°
9
9
iZggggggg
iZggggggg
КП
КП
268°
268°
0.^45°
0.^45°
И1
И1
иг
иг
107°
о
7
107°
о
7
268°
'7227777227277,22222272271
107° 149°
268°
'7227777227277,22222272271
107° 149°
149°
360°
1-
268°
149°
360°
1-
268°
Ki TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZSZ^ 268°
Ki TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZSZ^ 268°
KE
KE
И1
И1
0
—n 8
0
—n 8
360°
268°*
360°
268°*
■^Z-TZZZZZZZ а
■^Z-TZZZZZZZ а
’ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.1ZZZZZZZZZZZZ1ZZZZS.
’ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.1ZZZZZZZZZZZZ1ZZZZS.
V2227222, 268° 2222222222222222.22222221
62°210°
V2227222, 268° 2222222222222222.22222221
62°210°
1255555555^555#’
1255555555^555#’
62° И2 w/л.
62° И2 w/л.
210°
TZZZZZZZZZZZZ,
210°
TZZZZZZZZZZZZ,
пи
пи
7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2.1ZZ2ZZ22.
7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2.1ZZ2ZZ22.
7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.
90° 176°
7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.
90° 176°
о
о
360*
360*
06)
06)
13555555555^^^^
13555555555^^^^
360°
360°
Рис. 17. Круговая диаграмма устройства типа РНОА-110/1000:
а — без предызбирателя; б — с предызбирателем; К — контактор; И — избиратель; ПИ — прсдызбиратель
PHOA-110/1000 приведена на рис. 17, я для избирателя без предызбирателя (реверсора), а на рис. 17,6 для избирателя с предызбирателем (реверсом). Переключающее устройство работает правильно, если контакты контактора переключаются в пределах 260—276°, а контакты избирателя в диапазоне, ограниченном ±15° от расчетного значения. При этом во всех случаях интервал между работой избирателя и контактора должен быть не менее 45° (о^45°).
После снятия круговой диаграммы производится проверка целости токовой цепи в процессе переключения. Косвенно удостовериться в исправности переключающего устройства можно при измерении коэффициента трансформации: при непрерывном переключении на всем Диапазоне регулирования указатели (стрелки) измерительных приборов (вольтметров) не должны иметь резких колебаний в сторону нуля шкалы. Такой метод контроля токовой цепи, несмотря на свою простоту, требует определенного навыка персонала и большой внимательности при измерениях.
Другим методом проверки целостности цепи тока является осциллографирование работы контактов контактора, которые должны работать в строгой последовательности. Осциллографирование производится по схеме рис. 18, о на постоянном токе пофазно или для трех фаз одновременно. В последнем случае сразу выявляется рассогласование — асимметрия работы контакторов по фазам. Порядок работы контактов при переключении контактора аналогичен показанному на рис. 3.
Осциллограмма работы контактора переключающего устройства РНОА-110/1000 показана на рис. 18,6. Следует обратить особое внимание на продолжительность «моста» (интервал Б—В), который для контакторов этого устройства не должен быть менее 9 мс. Контакты, работающие на замыкание, имеют вибрацию, ограниченную во времени 4 мс в конце цикла (точка Г) и 2 мс в положении «мост» (интервал Б—В).
Поскольку осциллографирование производится на отключенном от рабочего напряжения переключающем устройстве при токах порядка 2—5 А и напряжении 6—24 В, характер вибрации контактов может быть различен, поэтому он не регламентируется и не может быть браковочным фактором. Только при наличии разрыва цепи тока, что практически означает неправильное чередование работы контактов контактора, и чрезмерном отклонении интервалов (А—Б, или Б—В, или В—Г) от нормы (это указывает на износ контактов или нарушение 44
их регулировки) контактор бракуется, подвергается ревизии и ремонту.
В правильно собранном и отрегулированном контакторе расстояние между разомкнутыми дугогасительными контактами должно быть 67+2 мм, при касании вспомогательных контактов расстояние между главными контактами должно быть не менее 1,5 мм.
Регулировка расстояния между контактами осуществляется подкладыванием шайб под неподвижные контакты контактора, что уменьшает расстояние между контактами, т. е. уменьшает время срабатывания их, а следовательно, и интервалы на осциллограмме. Если регулировка контактов результата не дала, контактор полностью заменяется. После этого производится проверка и испытание переключающего устройства в пол- - ном объеме.
Переключающее устройство типа РНОА-35/1000
Переключающее устройство типа РНОА-35/1000 применяется для регулирования напряжения в нейтрали силовых однофазных автотрансформаторов напряжением 750 кВ. Номинальный ток этого переключающего устройства 800 А, класс изоляции 35 кВ, число ступеней регулирования 40, а наибольшее напряжение ступени 1,9 кВ, время одного переключения от привода — около 3 с. Количество положений — 43, так как средние положения 21, 22, 23 используются для реверсирования и на этих положениях значения напряжения соответствуют номинальному.
По устройству регулятор РНОА-35/1000 не отличается от регулятора РНОА-110/1000, он имеет дополнительно предызбиратель, расположенный на отдельном изолирующем валу с жестко закрепленным подвижным ламельным контактом, который кабелем соединяется с неподвижным контактом 22-го ответвления. На этом же валу также закреплены две гетинаксовые стойки с контактами, соединенными с неподвижными контактами ответвлений 1 и 22 избирателя.
При переключении устройства с 1-го до 21-го положения включительно происходит ступенчатое плавное регулирование напряжения. Далее, при переключении с 21-го на 23-е положение, несмотря на переход контактов избирателя с ответвления 1 на ответвление 22, происходит только реверсирование регулировочной части обмот. ни без изменения напряжения,
Положение указателяПоложение указателя21XI21XIИ1И1ПИПИХЕХЕМ2М2ОО360°360°360*360*О^1О^1Положение указателя 4323 KIПоложение указателя 4323 KI26823268232682226822
Положение указателя
Положение указателя
21
XI
21
XI
И1
И1
ПИ
ПИ
ХЕ
ХЕ
М2
М2
О
О
360°
360°
360*
360*
О
^1
О
^1
Положение указателя 43
23 KI
Положение указателя 43
23 KI
26823
26823
26822
26822
>>.>>> . >.
268\
\268
7Z/Z/Z/Z2ZZZZZZZZ7Z//ZZA
72147
v???;?;;?????//?????//???;;??;//.
72
147
■^/Z.ZZZ^\ИZZZZZzzzzz^^zzzzzZZy
2222V’222222722227722272722227772
81 138
'Z/ZZ/ZZ/Z//Z/ZZZZ
'/Z///Z//////ZZ
с
360"
0360°
21
22
КЕ
М1
М2
ПИ
Рис. 19. Круговая диаграмма переключающего устройства типа РНОА-35/1000:
К — контактор; И — избиратель; ПИ — предызбиратель; штрих — контакт замкнут
Наладка и испытание устройства РНОА-35/1000 производится так же, как и устройства РНОА-110/1000, в том же порядке и по тем же схемам. Отличие состоит лишь в том, что круговая диаграмма снимается для положений 1—4; 21—23 и 41—43 в двух направлениях.
Круговая диаграмма переключающего устройства типа РНОА-35/1000 приведена на рис. 19. Осциллограмма устройства полностью соответствует показанной на рис. 18, б.
Переключающее устройство типа РНОА-220/2000
Переключающее устройство типа РНОА-220/2000 применяется для регулирования напряжения под нагрузкой у однофазных силовых трансформаторов мощностью 167 и 267 МВ-А типов АОДЦТН-167000/500, АОД1ДТН-267000/500 напряжением 500 кВ трехфазной 46
мощностью 500 и 800 МВ-А соответственно Регулиоова ние напряжения происходит на линейных выводах обмотки напряжением 220 кВ.
Переключающее устройство типа РНОА-220/2000 - погружного типа, его характеристики следующие: номинальное напряжение и ток —230 кВ и 2000 А, наибольшее напряжение ступени регулирования-2,9 кВ, число ступеней-12 или 16, время работы на одну ступень регулирования от электродвигателя —10 с, масса устройства с маслом — 2000 кг.1 р
Устройство типа РНОА-220/2000 отличается от устройства РНОА- 1 ала “аличием в меха™зме контактора двух контакторов КНОА- IHO/IOOO (контактор однофазный резисторный на напряжение 110 кВ и ток 1000 А), работающих одновременно. Одновременность действия контакторов на размыкание и замыкание контактов обеспечивается так называемой синхронизирующей связью подвижных рычагов соответствующих плеч параллельно работающих контакторов. Конструкция связей позволяет регулировать в определенном днапа зоне скорость движения механизма: при меньшей скорости движения одного из механизмов регулировочный винт следует ввернуть на 1 5 оборота той части синхронизирующей связи, скорость которой меньше. При регулировке ие допускается полное сжатие пружины. Если при регулировке допустимая разновременность не достигается, механизмы подлежат ремонту или замене.
Скорость движения обоих контакторов, включенных в электрическую цепь параллельно, имеет большое значение, ибо именно она является одним из условий, определяющих уравнительный ток в ла- раллельпой ветви двух контакторов. Поскольку полного выравнивания тока достичь не удастся, так как невозможно добиться абсолют, нои одновременности срабатывания контакторов, в переключающем устройстве применяются делители тока, предназначенные для вы- равниваиия токов между параллельно действующими контактами: де- литель тока распределяет ток между ветвями равномерно. При появлении в параллельных ветвях уравнительного тока в делителе тока, представляющем собой дроссель с двумя обмотками, включенными встречно в каждую из параллельных ветвей, наводится ЭДС, направленная против ЭДС уравнительного тока. В результате уравнитель- m Т°а Умеиьшается- в то же время уменьшается противодейству-
ая ЭДС делителя тока, так как она пропорциональна уравнительному току.
кло.ДеЛНТеЛЬ Т0Ка связан с подвижными системами рычагов обоих КН°А с одной стороны н с линейным выводом Ат ре-
Улируемой обмотки-с другой. Конструктивно делитель тока щ ЛСТавлявт собо,° Два сердечника из электротехнической стали
разнои формы, связанных между собой перемычкой. Обмотки
Рис. 20. Шунтирующий контакт (нож):
РК — розеточный контакт; Л — ламели
делителя выполнены из медной проволоки прямоугольного сечения и насажены на средний стержень сердечника делителя тока.
Переключающее устройство типа РНОА-220/2000 имеет в контакторе четыре токоограничивающих резистора, по два в каждой параллельной ветви. Резисторы изготовляются из отдельных пластин (фсхраля), собираемых в пакеты, в которых пластины соединяются последовательно между собой Друг от друга пластины изолированы термостойким лаком. Резисторы набирают, как правило, из 14 пакетов, между седьмым и восьмым пакетами имеется контактный вывод. Токоограничивающие резисторы имеют значение 2,5 Ом для трансформатора 167 MB-А и 1,9 Ом для трансформатора мощностью 267 МВ-А.
Шунтирующий нож применяют для повышения надежности контактной системы контактора, шунтируя в нормальном режиме контакты контакторов КНОА. Он представляет собой линейный цилиндрической формы контакт, движущийся в ламельном контакте [состоящем из нескольких (10) ламелей] и замыкающий поочередно розеточные контакты РК (рис. 20). Розеточный контакт шарнирно закреплен к токосъемной пластине. Нож образует вместе с нажимным контактом единую конструкцию, связывающую неподвижные вспомогательные и главные контакты контактора с контактным выводом В токоограничивающего резистора (средний вывод между пакетами). Нажимной контакт состоит из четырех ламелей и создает контактное давление на неподвижный регулирующий контакт корпуса контактора с помощью цилиндрических пружин.
Шунтирующий нож в процессе переключения совершает возвратно-поступательное движение вдоль механизма контактора. После включения привода нож начинает движение в розеточном контакте, выходит из него после поворота вертикального вала привода на 182'‘ и, продолжая свое движение в ламельном контакте, замыкается с розеточным контактом другой ветви КНОА еще через 126° поворота вала (всего 308°). За время движения шунтирующего ножа в цикле розетка — ламель — розетка совершается один полный цикл переключения ответвлений регулировочной обмотки силового трансформатора. Электрически шунтирующий нож связан ламельным соединением с делителем тока у линейного вывода Ат регулировочной обмотки (рис. 21).
Рис. 21. Электрическая схема устройства типа РНОА-220/2000: К — контактор; И — избиратель; КШ — шунтирующий кошакт; ДТ — делитель тока; R — токоограничивающие резисторы
Электрическая схема устройства типа РНОА-220/2000 приведена на рис. 21. При условно принятой на схеме замкнутой левой ветви контакторов порядок чередования действия контактов будет следующим: размыкаются контакт / шунтирующего ножа, главные контакты 2 и 2' контакторов, вспомогательные контакты 3 и 3' контакторов; замыкаются контакты 5 и 5' правой ветви контакторов, образуя тем самым «мост», регулируемая ступень обмотки замыкается на токоограничиваюшие резисторы обеих ветвей, и в ней проходит, кроме циркулирующего тока, рабочий ток, равный приблизительно в каждой ветви половине тока нагрузки; размыкаются контакты 4 и 4' левой ветви (левая ветвь контактора КНОА отключена), и весь ток проходит теперь по правой ветви, соединенном со следующим ответвлением регулируемой обмотки; замыкаются вспомогательные контакты 6 и 6', замыкаются главные контакты 7 и 7', замыкается контакт 8 шунтирующего ножа. Цикл переключения заканчивается.
При работе привода в дальнейшем происходит сначала переключение контактов нечетного ряда избирателя на следующее ответвление обмотки, и только после этого контакты контакторов, срабатывая в обратном порядке, замыкают левую ветвь, подготавливая к переключению контакты четного ряда избирателя.
Наладка переключаюи^его устройства производится в соответствии с требованиями заводской инструкции. Правильность сборки п регулировки регламентируется
контактным нажатием, которое должно быть для главных контактов 200—240 Н (20—24 кг), вспомогательных контактов 160—220 Н (16—22 кг) и дугогасительных контактов 60—100 Н (6—10 кг). Ход вспомогательных контактов — 12±4 мм, при их соприкосновении расстояние между главными контактами должно быть не менее 1,5 мм. Если этот промежуток меньше 1 мм, кон тактная система подлежит замене, так как главные и вспомогательные контакты представляют собою общую конструкцию. Положение шунтирующего ножа должно соответствовать показанному на рис. 20: нож должен входить в замкнутый розеточный контакт на глубину 20 мм, расхождение разомкнутого контакта—64 мм. Все перечисленные проверки производятся при ревизии переключающего устройства или если имеется доступ к контактам.
После монтажа прежде всего проверяется работа механизма привода на всем диапазоне регулирования. Для этого вставляют в привод рукоятку и прокручивают с ее помощью механизм переключения в обоих направлениях В крайних положениях переключателя удостоверяются в правильности установки механических ограничите лей — упоров хода привода (отклонение от нуля шкалы- лимба до механических концевиков после прохождения крайних положений должно быть с обеих сторон в пределах 10°). При прокручивании механизма проверяют плавность хода, отсутствие заеданий и других механиче ских дефектов, определяемых визуально и на слух, а также соответствие указателей положений на приводе и механизме переключения (на крышке переключающего устройства).
При новом включении в процессе пусконаладочных работ, если переключающее устройство не вскрывалось, объем испытаний ограничивается снятием упрощенной круговой диаграммы «на слух» по щелчку контактора при работе приводом в обоих направлениях при однократном переключении ответвлений, а также измерением коэффициента трансформации и сопротивления обмоток трансформатора постоянному току. Угол поворота вала, при котором срабатывает контактор, должен составлять 250—280°.
Измерение коэффициента трансформации производят на всех ответвлениях при трехфазпом возбуждении обмотки высшего напряжения трансформатора напря-
рением 220—400 В частоты 50 Гц этим проверяется правильность подсоединения ответвлений регулировочной обмотки к переключающему устройству. Измерение сопротивления постоянному току производят на всех ответвлениях методом падения напряжения (метод вольтметра — амперметра) или микроомметром. Измеренные значения не должны отличаться от заводских данных более чем на 2 %.
При измерении коэффициента трансформации рекомендуется постоянно следить за указателем вольтметра, так как резкое даже очень кратковременное отклонение указателя-стрелки в сторону нуля шкалы указывает на наличие дефекта в схеме измерения. Если после проверки схемы отклонение не исчезает, это указывает на возможность дефекта в переключающем устройстве. Дальнейшие испытания следует производить в полном объеме и с особой тщательностью.
Если переключающее устройство монтировалось, ревизовалось или ремонтировалось на монтажной площадке, его испытания перед включением производят в полном объеме; кроме измерений коэффициента трансформации и сопротивления постоянному току, снимают полную круговую диаграмму и осциллографируют работу контактора переключающего устройства.
Для снятия круговой диаграммы открывают люки устройства и через них вставляют контактные щупы (см. рис. 15,о). Круговая диаграмма снимается на положении, указанном в паспорте или заводском протоколе, в обоих направлениях. Для выбора люфтов перед снятием диаграммы следует повернуть приводом переключающее устройство на одно-два положения в направлении снятия диаграммы. Технология снятия круговой диаграммы такая же, как для переключающего устройства типа РНОА-110/1000. Отличие в круговых диаграммах, снятых в разных направлениях, не должно превышать 6°. Расчетная круговая диаграмма переключающего устройства типа РНОА-220/2000 приведена на рис. 22. Работа контактов происходит в следующей последовательности (отсчет углов ведется от начала положения— 0°): при повороте вала на угол 90—110° размыкаются контакты Избирателя четных ступеней, при повороте на угол 133— 149° эти контакты замыкаются; при повороте вала на Угол 166—202° размыкается контакт ШН1 шунтирующе- Го ножа; при повороте вала па угол 250—280° сраба-
Рис. 22. Круговая диаграмма устройства типа РНОА-220/2000:
К — контактор; И — избиратель; ШК — шунтируюший контакт; штрих — контакт замкнут
тывает контактор, и при повороте вала на угол 300—■ 316° замыкается контакт ШН2 шунтирующего ножа. Цикл переключения завершается после поворота вала на 360°.
Контактор должен всегда опережать замыкание шунтирующего ножа при работе на четное плечо избирателя и, наоборот, отставать, т. е. срабатывать после размь • кания шунтирующего контакта ножа, при работе на нечетное плечо избирателя на угол не менее 15°; наименьший угол между срабатыванием контактов избирателя на размыкание и замыкание — 20° (а^15°, 6^20°).
В процессе снятия круговой диаграммы рекомендуется измерять сопротивления токоограничивающих р< - зисторов (между розеточным контактом шунтирующего ножа и неподвижными дугогасительными контактами контакторов). При измерении розеточный контакт контролируемого плеча контактора должен быть разомкнут.
Осциллограмма действия контактов контакторов устройства РНОА-220/2000 снимается по схеме, показанной на рис. 18, а, для проверки отсутствия разрыва токов< й цепи в процессе переключения и определения времени срабатывания. Типовая осциллограмма аналогична осциллограмме для устройства типа РНОЛ-110/1000 и приведена на рис. 18,6.
Переключающее устройство типа РНТА-35/1000
Переключающее устройство РНТА-35/1000 предназначается для регулирования напряжения под нагрузкой в нейтрали обмоток мощ- нЫх силовых трансформаторов до 250 MB-А с изоляцией нейтрали класса 35 кВ. Устройство применяется в силовых трансформаторах дТДЦТН-250000/500 мощностью 250 тыс. кВ-A напряжением 500 кВ для регулирования напряжения в нейтрали обмотки среднего напряжения 115 кВ.
Переключающее устройство РНТА-35/1000 рассчитано на ток 1000 А и имеет 16 ступеней регулирования с наибольшим значением рабочего напряжения ступени 1500 В н пределом регулирования ±8X1,5% с реверсом обмотки. Устройство — трехфазное и представляет собою фактически строенное устройство РНОА: избиратель .смонтирован на одном каркасе из изолирующего материала и имеет шесть рядов контактов, к трем верхним подсоединены нечетные ответвления, а к трем нижним — четные ответвления регулировочной обмотки. Регулировочная обмотка имеет девять ответвлений, ио предызбирателем реверсируется на 10-м положении, когда контакты избирателя переключаются с 9-го ответвления на 1-е (или, наоборот, с 1-го ответвления на 9-е в зависимости от направления регулирования напряжения) и одиовремеино переключаются подвижные контакты предызбирателя.
Контактор переключающего устройства представляет собою блок из трех контакторов КНОА, смонтированных на одной плите, приводящийся в работу от одного общего приводного механизма. Рядом с каждым контактором с обеих сторон расположены токоограничн- вающие резисторы. Основания контакторов соединены медными шинами, образуя нейтраль звезды обмотки силового трансформатора. Механизм контактора состоит из двух симметричных плеч, каждое плечо — из групп подвижных и неподвижных контактов. Группы четного плеча контактора и группа нечетного плеча всех трех фаз работают в процессе переключения одновременно, образуя общий «мост» на трех фазах и обеспечивая таким образом при переключении ответвлений целость токовой цепи.
При управлении контактором и избирателем общим приводом выходной вал привода совершает пять оборотов при повороте вала блока контактора и поводкового вала избирателя только на пол-обо- рота. Порядок чередования контактов переключающего устройства РНТА-35/1000 приведен в табл. 3.
Наладка переключающего устройства РНТА-35/1000 аналогична наладке устройств типа РНОА-110/1000. Различие лишь в том, что Круговая диаграмма снимается, как правило, для трех фаз одновременно в диапазоне положений 1—4, 8—10 и 15—17 в прямом и об-
Таблица 3
Примечание. Чконтакт замкнут;контакт разомкнут.
ратном направлениях. Типовая диаграмма устройства приведена на рис. 23, а осциллограмма аналогична осциллограмме работы устройства типа РНОА, показанной на рис. 18, б.
1010Положение указателя приводаПоложение указателя привода998 108 109988КЕКЕИ1И1KIKI302°302°302°302°302°302°302°302°а Iа Ii аi а72° 180°72° 180°180° 72°180° 72°72° 180°72° 180°М2М2191990° 160°90° 160°ЖЖЕЖЖЕЖЖЖЖ360360180° 72°180° 72°ЖЖЖЖЖЖ360360а^ЮО \\360 380а^ЮО \\360 380
10
10
Положение указателя привода
Положение указателя привода
9
9
8 10
8 10
9
9
8
8
КЕ
КЕ
И1
И1
KI
KI
302°
302°
302°
302°
302°
302°
302°
302°
а I
а I
i а
i а
72° 180°
72° 180°
180° 72°
180° 72°
72° 180°
72° 180°
М2
М2
19
19
90° 160°
90° 160°
ЖЖЕ
ЖЖЕ
ЖЖ
ЖЖ
360
360
180° 72°
180° 72°
Ж
Ж
ЖЖ
ЖЖ
360
360
а^ЮО \\360 380
а^ЮО \\360 380
Рис. 23. Круговая диаграмма устройства типа РНТА-35/1000:
^ — контактор; И — избиратель; ПИ — предызбиратель; штрих — контакт замкнут
При наладке устройства РНОА-35/1000 следует помнить, что это устройство навесного типа, ответвления регулировочной обмотки подсоединяются не непосредственно к неподвижным контактам избирателей, а через переходную плиту, герметизирующую бак силового трансформатора. Это позволяет демонтировать при необходимости переключающее устройство без слива масла из трансформатора. Выводы ответвлений регулировочной обмотки подсоединяются к переходной плите внутри трансформатора, а отводы неподвижных контактов избирателей подсоединяются к переходной плите снаружи и могут быть отсоединены. Проверка правильности подсоединения ответвлений к избирателям производится измерением коэффициента
трансформации на всем диапазоне регулирования.
Переключающее устройство с гашением дуги в вакууме
Переключающие устройства с гашением дуги в вакууме находятся в стадии опытно-промышленного внедрения и применяются в настоящее время в специальных преобразовательных трансформаторах различного назначения (РНТА-10/400 В), а также в трансформаторах для питания печей, установок электролиза и т. п. (РНТА- 35/1000 В).
Характеристика устройств приведена ниже:
Номинальное напряжение, кВ 1035
Номинальный ток переключения, А 4001000
Максимальный ток переключения, А 8002000
Максимальное напряжение ступени, В .... .1000 2000
Число ступеней регулирования До18
Время одного переключения от электропривода, с3
Сопротивление токоограничивающего резистора.
Ом 3,26
Емкость защитного конденсатора, мкФ . . . .0,025
. Переключающее устройство состоит из контактора, избирателя и предызбирателя. Избиратель и предызбиратель монтируются внутри бака трансформатора, а контактор — в отдельном кожухе, позволяющем извлекать контактор для осмотра и ревизии. Электрическая схема приведена на рис. 24.
Контактор переключающего устройства представляет собой сочетание работающих в масле замыкателей с главными контактами и V и вспомогательных контактов VI и VII с вакуумными дугогасительными камерами с разрывными контактами //, III и IV, Главке контакты —- замыкатели I и V предназначаются для пропуска тока нагрузки в рабочем режиме трансформатора и между циклами Переключений, контакты //, III и IV вакуумных дугогасительных ка- МеР непосредственно разрывают и замыкают цепь тока в процессе
Рис. 24. Электрическая схема вакуум кого устройства типа РНТА-35/1000 В.
К — контактор: И — избиратель; 3 — ja, мыкатель; ВК — вакуумная камера; В токоограиичнвающнй резистор; С — защит, ный конденсатор;77/7-—предызбират
переключений ответвлений обмото^ вспомогательные контакты VI и МЦ подготавливают схему к очередному циклу переключений . ответвлений.
Контакты вакуумных дугогасительных камер рассчитаны на кратко^ временное пропускание рабочего (номинального) тока трансформатора и поэтому в нормальном режиме ш;. н- тируются замыкателями. Замыкатели всегда размыкают контакты раньше контактов дугогасительной камеры, которую они шунтируют, и замыкают их всегда после замыкания контактов дугогасительной камеры. Кон
такты замыкателей не рвут дуги, так как всегда закорочены контактами камеры, характеризующейся небольшими индуктивностью и
сопротивлением.
Контакты вакуумных дугогасительных камер работают во время переключения: контакты камеры /// и одной из камер // или IV разомкнуты, а контакты камер IV или II замкнуты и зашунти- рованы контактами соответствующих замыкателей V или /.
Контакты VI и VII размыкаются и замыкаются только при разомкнутой контактами камеры /// цепи, т. е. без тока. Они в замкнутом состоянии подключают токоограничивающее сопротивление R параллельно контактам камер // или IV, подготавливая к переключению контакты нечетной или четной ветви избирателя. Сопротивление ограничивает ток регулируемой ступени обмотки в процессе переключения ответвлений. Для защиты от внешних (атмосферных импульсных) и внутренних (коммутационных) перенапряжений электрическая цепь контактора шунтирована защитным конденсатором С.
В отличие от рассмотренных ранее систем, где переключение контактов быстродействующего контактора происходит под действием пружины при возвратно-поступательном движении кулисы привода, в контакторе устройства с вакуумными камерами переключение контактен осуществляется при вращении кулачкового барабана»
Барабан приводится во вращение внутренним горизонтальным I валом, связанным коническими передачами с приводом, и своими Г кулачками воздействует на рычажные системы, управляющие контактами замыкателей и камер. По характеру переключения работа | контактов замыкателей отличается от работы контактов вакуумных | камер.
Кинематическая схема переключающего устройства выполнена I так, что контакты замыкателей в цикле переключения работают в J начале и в конце движения барабана, а контакты камер переключа- I ются в середине цикла.
Первые 60° барабан вращается вместе с внутренним валом с I постоянной частотой, и работают контакты замыкателей. При даль- I иейшем повороте еще на угол 54° барабан, удерживаемый фикса- I тором, стоит, но при этом заводится одна из моментных пружин. К Затем, освобождаясь от фиксации, барабан под действием момент- t ной пружины быстро срабатывает, поворачиваясь с переменной уг- [ левой скоростью в течение 0,1 с на угол около 30° и приводя своими Ькулачками в действие рычажную систему управления контактами ■ вакуумных камер. Контакты камер срабатывают. В течение этого I периода вал барабана успевает повернуться всего на угол 6°.
Для обеспечения необходимой частоты вращения барабана под ■ действием запасенной энергии пружины, а также обеспечения «ве- ь деиия» барабана в начале и конце цикла переключения поводковым " пружинам дается предварительный натяг. Чем больше этот предва- 1 рительный натяг, тем быстрее будет «свободно» вращаться барабан, I но скорость его поворота должна обеспечивать надежную работу В дугогасительных контактов. Поэтому максимальный предварительный натяг ограничивается поворотом пружин на угол 100°. Регули- 1 ровка этого натяга осуществляется поворотом пружинодержателей ( на требуемый угол «подзакручивания». Для этого имеются три вин- е та, позволяющие разворачивать пружинодержатель на валу.
Для исключения колебательного процесса движения барабана под действием поводковых пружин применена система жидкостных
I тормозов, обеспечивающая демпфирование и превращающая колебательный процесс торможения в апериодический.
I
Последние примерно 40° барабан вращается равномерно вместе с внутренним валом, как при повороте на первые 60°, приводя в работу контакты замыкателей. Размыкание и замыкание подвижных контактов в дугогасительных вакуумных камерах происходит со . скоростью не менее 0,3 м/с, а подвижных контактов замыкателей со скоростью не более 0,2 м/с.
Кулачковый барабан имеет две поводковые пружины: при вращении вала по часовой стрелке момент создает пружина со стороны привода, а при вращении против часовой стрелки — пружина со сто-
роны фиксатора на противоположном конце вала. Один конец каждой пружины закреплен в пружинодержателе, жестко сочлененном с валом, а другой связан с кулачковым барабаном.
В контакторе устанавливаются дугогасительные камеры. Камера представляет собой вакуумированный баллон с вольфрамовыми неподвижным н подвижным контактами. Контактодержатель подвижного контакта выведен наружу и имеет возможность перемещаться в осевом направлении при размыкании и замыкании контактов. Соосность контактов при движении обеспечивается направляю щей втулкой. Ход контактов в камере 3±0,2 мм. Полный износ контактов камеры допускается 5 мм, но после износа 2 мм производится регулировка хода подвижного контакта при осмотре или ревизии контактора.
Завод-изготовитель проверяет течеискателем плотность камеры, которая имеет высокую надежность вакуума, что обеспечивает электрическую прочность камеры в течение нескольких лет хранения.
Для контроля работы контактора в нем установлены два контактных датчика с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами. Датчик контроля работы быстродействующей системы кулачкового барабана (задний блок защиты) срабатывает от движения фиксатора в момент освобождения барабана и остается замкнутым в течение этапа быстродействия, т. е. при переключении контактов дугогасительных камер. При правильной работе переключающего устройства время замкнутого состояния контакта датчика не должно быть более 250 мс. Датчик установлен на раме контактора со стороны защелки фиксатора и может быть использован для запуска осциллографа при проверке последовательности работы дугогасительных контактов.
Второй датчик (передний блок защиты) смонтирован на внутренней противоположной стороне рамы контактора. Его контакты срабатывают в начальный момент переключения и контролируют правильность работы механизма. Цепи контактов датчика выведены на ряд зажимов, установленный на верхней части рамы контактора.
Избиратель переключающего устройства весь диапазон регулирования осуществляет за 18 оборотов входного вала, используя при этом девять контактов; десятый контакт используется лишь для реверсирования регулировочной обмотки или переключения обмотки грубой ступени регулирования.
При первом переключении после изменения направления вращения привода переключения ответвлений не происходит, так как подвижные контакты избирателя не изменяют своего положения. Переключение контактов избирателя во всех случаях заканчивается ранее начала работы контактов контактора.
Привод избирателя собран таким образом, что при вынутом контакторе фиксатор избирателя препятствует переключению избирателя от приводного механизма. При установке контактора фиксатор автоматически открывается. Такая конструкция исключает воз- ( нежность нарушения взаимного положения контактора и избирателя и их правильного сочленения.
Предызбиратель переключающего устройства расположен на подвижном цилиндре корпуса, соосном с валом избирателя. Ведущий поводок на наружном валу избирателя приводит в движение вилку, ось которой неподвижна. Вилка через поводок, закрепленный в подвижном корпусе, поворачивает корпус вокруг оси и тем самым переключает контакты предызбирателя, реверсируя регулиро- 1 вечную обмотку или переключая грубую ступень регулирования.
Наладка переключающего устройства с вакуумными камерами включает проверку электрической прочности вакуумных дугогасительных камер; проверку датчиков защиты, контактного давления ножей замыкателей и величину хода контактов в них; испытание конденсатора; снятие круговой диаграммы; проверку времени срабатывания контактора и отсутствия разрыва цепи тока.
Проверка электрической прочности вакуумных камер требует согласно заводским указаниям извлечения их из контактора, а это возможно только на вынутом контакторе. Чтобы извлечь контактор из бака трансформатора, ■ необходимо:
установить приводом переключающее устройство в положение I (первое положение);
перекрыть маслопроводы между расширителем и баком и слить необходимое количество масла, открыть люк в крышке трансформатора;
отсоединить провода (на раме контактора), соединяющие ряд зажимов и проходные изоляторы, и кабель- -ные связи обмоток трансформатора с фазами избирателя;
отвинтить два болта, крепящие раму контактора со стойками рамы избирателя, после чего подъемным устройством строго вертикально поднять за рым-болт кон- .тактор;
отметить положение замыкателей: на первом положении привода должны быть замкнуты контакты V и VII замыкателей (маркировка выбита на торце неподвижных контактов);
отсоединить защитный конденсатор, для чего снять Перемычки от шин контактора и камер.
Камеры испытываются повышенным напряжением 20 кВ частоты 50 Гц в течение 1 мин. Для испытания разводятся контакты камеры (ход контактов 3+0,2 мм). Отдельные разряды внутри камеры допускаются.
Если камера длительно хранилась, то перед вводом в эксплуатацию ее подвергают воздействию переменного напряжения, повышая его значение постепенно до значения испытательного напряжения. При возникновении пробоев в камере делают выдержку на данном уровне до исчезновения пробоев и лишь после этого повышаю'; напряжение. Камера бракуется, если значение пробивного напряжения менее 20 кВ для новой камеры и менее 15 кВ для камеры, бывшей в эксплуатации. Поскольку контакты камеры III всегда открыты в любом фиксирующем положении переключающего устройства, камера III испытывается без каких-либо дополнительных манипуляций. Для испытания камер II и IV необходим, разомкнуть их контакты переключением контактора, для чего на большую шестерню конической передачи гори зонтального вала со стороны привода надевается специальная ручка, поставляемая комплектно с трансформатором. После испытания камер повышенным напряжением производят несколько переключений для проверки правильности работы систем управления.
Испытание камер повышенным напряжением возможно на установленном контакторе. Для этого снимаются шинные соединители контактора с избирателем, и к отводам шин со стороны контактора подсоединяются выводы испытательного устройства. Испытания камер в таком виде производятся только по согласованию с представителями завода-изготовителя. Для испытания повышенным напряжением камер используется аппарат для испытания изоляции типа АИИ-70 с установкой его автоматического выключателя в положение «чувствительно». Частичные или отдельные разряды внутри камер при испытаниях, если при их возникновении не отключается от защиты испытательный аппарат, допускаются и не являются основанием для браковки вакуумной камеры.
Датчики защиты проверяются путем подключения электросекундомера к контактам 2 и 3 ряда зажимов на корпусе контактора. Измеряется время срабатывания контактов датчика. Оно не должно быть более 500 мс (5^0,5 с). После этого к контактам 4 и 5 ряда зажимов
для проверки датчика от задержки переключения со стороны привода подключаются лампочки (или пробник) и проверяется угол, на который необходимо повернуть кулачковый барабан в цикле включение — отключение датчика. Этот угол должен быть не менее 20° от нулевого положения барабана.
При ревизии контактора перед установкой его в бак трансформатора следует измерить контактное давление ножей замыкателей. Проверка производится при помощи сигнальных лампочек или щупа толщиной не более 0,05 мм с применением динамометра.
Контактные давления должны быть для ножей замыкателей 5,5+5 Н, для губок шинных соединителей 75+ ±5 Н, для токосъема (рессор) вакуумных камер 80+ +20 Н в момент отрыва от замкнутого подвижного контакта камеры.
Проверка хода подвижных контактов замыкателей. Подвижные контакты замыкателей должны входить на глубину не менее 10 мм. Если ход меньше этого значения, производится регулировка его при помощи штанг рычажной системы замыкателей. Проверяется расстояние между неподвижным и подвижным контактами замыкателей / или V в разомкнутом состоянии. Кратчайшее расстояние между этими контактами должно быть в пределах 28—32 мм.
Испытание защитных конденсаторов мегаомметром на напряжение 2500 В, сопротивление изоляции между , выводами конденсаторов должно быть не менее 10 МОм. * Конденсаторы должны выдерживать без каких-либо разрядов испытательное напряжение постоянного тока 2500 В в течение 10 с. Для испытаний конденсаторы отсоединяются от схемы снятием перемычек вакуумных камер.
Снятие круговой диаграммы. Круговая диаграмма переключающего устройства снимается при вставленном в бак контакторе для проверки правильности сочленений ■валов контактора и избирателя (предызбирателя). На электрической схеме (рис. 24) устройства приведен пример соединений с регулированием на линейном конце -обмотки, хотя устройство может применяться для регулирования напряжения в нейтрали или при обмотке, соединенной в треугольник.
t
Для снятия круговой диаграммы собирают схему, показанную на рис. 25, а для одной фазы. Методом сиг-
Рис. 25. Снятие круговой диаграммы вакуумного переключающего устройства:
а _ электрическая схема; б — круговая диаграмма; KI* КН — контакторы* И1, И2 — избиратели; ПИ — предызбиратель; Л1, Л2 — сигнальные лампы; Б — источник питания; ГС —грубая ступень (зачерченная часть — контакты без тока, прерывистая часть — контакты замкнуты с током, иезачерченная— контакты разомкнуты)
нальных ламп снимают круговую диаграмму. Медленно вращая рукоятку привода, производят переключение ответвлений с 9-го на 11-е положение и обратно на 9-е, наблюдая при этом за загоранием и погасанием сигнальных лампочек Л/ и Л2. Момент срабатывания контактора фиксируется на слух и по миганию ламп. Угол поворота отсчитывается по лимбу на крышке привода, а в случае его отсутствия по самодельной шкале, разделен-
ной на 360° и закрепленной на крышке привода. Стрелка в этом случае изготавливается из проволоки и закрепляется у нониусной муфты на вертикальном выходном валу привода.
Рассмотрим диаграмму на одном цикле переключателя, например, с 9-го на 10-е положение.
Исходное положение: у избирателя замкнуты контакты 8 и 9, у контактора замкнуты и замыкатель 5 и их камеры 4; замыкатель 3 разомкнут; лампочка Л2 горит, а Л1 — не горнт.
При повороте рукоятки привода через 72° гаснет лампа Л2, так как подвижный контакт избирателя четких ступеней разомкнут с ламелью ответвления 6, а через 156° лампа Л2 загорается, так как контакт замкнулся с ламелью ответвления 10.
Через 228° срабатывает контактор, при этом лампочки мигают, так как происходит переключение контактов: камера II и замыкатель I замыкаются, а замыкатель V и камера IV размыкаются. Загорается лампочка Л1, а лампочка Л2 гаснет.
Далее, при переключении с положения 10 на положение // через 72° поворота вертикального вала гаснет Л/, так как подвижный контакт нечетной ступени избирателя разомкнется с ламелью 9-го ответвления, а через 156° лампочка Л1 загорится, так как подвижный контакт замыкает ламель 11-го ответвления (1-го ответвления) в связи с реверсированием обмотки контактами пред избирателя в промежутке, когда были разомкнуты контакты избирателя. Через 228° срабатывает контактор, подготавливая цепь к переключению на 12-е положение, и т. д.
При движении привода в противоположном направлении контакты избирателя и контактора работают в обратном порядке с той лишь разницей, что при изменении направления вращения в первом цикле переключения срабатывают лишь контакты контактора (дуго- гасительные камеры и замыкатели), а контакты избирателя не переключаются, так как подготовлены предыдущим переключением.
На рис. 25^6 приведена круговая диаграмма одной фазы переключающего устройства.
Переключающее устройство работает правильно, если угол А между моментами замыкания подвижного контакта избирателя и срабатывания контактора не меньше 60°, а отклонение от типовой диаграммы в моменты коммутации контактов не превышает ±10°. Если круговая. Диаграмма не соответствует требованиям заводской инструкции, то производят регулировку привода либо при помощи нониусной муфты на вертикальном выходном валу привода, либо регулировкой сочленения угловых (конических) передач. После регулировки круговая диа-
грамма снимается повторно, чтобы убедиться в правильности произведенной регулировки. При снятии круговой диаграммы рекомендуется для получения более истин ных результатов предварительно провернуть привод в том направлении, в каком будет сниматься диаграмма. Это необходимо, чтобы выбрать люфт в механических передачах привода. Так, для снятия диаграммы с 9-го положения до 11-го следует непосредственно перед снятием диаграммы провернуть привод с 7-го положения на 9-е и, наоборот, провернуть привод с 13-го положения Ди 11-го перед снятием диаграммы с 11-го положения по 9-е.
Проверка действия контактора. Измеряется сначала время срабатывания контактора, для чего к контактам 2 и 3 ряда зажимов на корпусе контактора подсоединяется электросекундомер. Затем производят переключение устройства с 9-го положения на 11-е и обратно. Рекомендуется при этом вращать рукоятку привода равномерно. Время срабатывания контактов датчика не должно быть более 250 мс. Если это условие не соблюдается, производят регулировку датчика, изменяя расстояние между подвижным штоком и контактной группой.
Отсутствие разрыва токовой цепи проверяется при измерении коэффициента трансформации на всех поло- жениях путем наблюдения за контрольными приборами. При отсутствии разрыва цепи тока указатели приборов не имеют резких толчковых отклонений. Разрыв цепи свидетельствует о неправильной сборке и сочленении избирателя и контактора. В этом случае требуется тщательная ревизия переключающего устройства.
Осциллографирование работы контактора. Завод-изготовитель производит осциллографирование контактора перед выпуском устройства и гарантирует его работу. Но учитывая условия транспортировки, длительности хранения, а также потребность в ревизии и ремонте контактора в процессе его наладки, может оказаться необходимым произвести осциллографирование действия контактов вакуумных дугогасительных камер с целью контроля правильности работы кулачкового барабана и контактов камер после наладки. Осциллографирование является заключительным этапом наладки и производится после выполнения всех контрольных проверок механических и электрических характеристик переключающего устройства и привода.
Рис. 26. Осциллографировапие вакуумного устройства:
а —схема: б— типовая осциллограмма: Г — гальванометры; 6 — источник питания; В — выключатель; /, V, VI, VII — замыкатели; //, III, /V — вакуумные камеры; 4контакт замкнут;контакт разомкнут
При помощи снятия осциллограмм на осциллографе с применением вибраторов с собственной частотой не менее 1800 Гц и при скорости протяжки бумаги (пленки) не менее 0,5 м/с проверяют работу контактов контактора. Запуск осциллографа осуществляется от датчика защиты (контакты 2—3 на наборе зажимов, расположенном на раме контактора).
Для осциллографирования собирают схему, приведенную на рис. 26, а, вибраторы вставляют в рассечку между неподвижными контактами (верхними) и идущими к ним перемычками.
Исходное положение барабана при осциллографиро- вании: стрелка указателя, расположенная на валу барабана, должна быть в вертикальном положении и совпадать с риской на фланце, контакторы замыкателей 5 и 7 при этом замкнуты.
Осциллографировапие разрешается производить как от электрического, так и от ручного привода. В послед- - нем случае не допускаются рывки и покачивания в движении рукояткой, ее поворачивают плавно со скоростью один оборот рукоятки за 6—7 с.
Контактор считается правильно работающим при соблюдении очередности работы контактов камер (например, при переключении с 9-го по 11-е положения): сначала размыкается контакт///, замыкается контакт камеры /V, размыкается 11 и замыкается контакт /// (поло-
жениес9-го на 10-е),затем (с 10-го положения на 11-е) размыкается контакт III, замыкается контакт //, размыкается контакт IV и снова замыкается контакт ///. Осциллограммы приводятся на рис. 26, б. Вид осциллограмм сохраняется при изменении вращения кулачкового барабана (привода).
Переключающее устройство выдержало испытание, если:
вибрация контактов не превышает 8 мс;
время замкнутого состояния контакта дугогасительной камеры III не более 55 мс;
время от момента размыкания контакта камеры II (или /V) до момента замыкания контакта камеры IV (II) не менее 23 мс;
отсутствует отскок контактов в процессе переключения.
Замена дугогасительных камер. При необходимости замены дугогасительных камер извлекается контактор. Новые камеры испытываются на электрическую прочность. Проверяется от руки легкость хода подвижного контакта, в противном случае вывод подвижного контакта рекомендуется промыть в керосине.
Для замены камеры необходимо:
отсоединить гибкую перемычку от верхнего неподвижного контакта камеры;
ослабить стопорные болты, стягивающие резьбовую шайбу фланца камер (расположены под панелью камер);
снять защитный бакелитовый цилиндр и вывинтить камеру из гнезда, для чего свинтить нажимные гайки с подвижных резьбовых контактов. Для удобства контактор следует установить в положение, при котором контакты заменяемой камеры замкнуты;
установить новую камеру, ввертывая одновременно фланец камеры в гнездо на панели до упора фланца и резьбовой подвижный контакт в нажимную гайку. Затянуть стопорный винт. Установить ход контактов камеры 3±0,2 мм. Ход контакта зависит от относительного положения нажимной гайки и рычага. Нажимная гайка поворачивается после отжатия вниз до упора крайнего листа рессоры с закрепленной стопорной скобой. При повороте гайки на одну грань регулировка хода контактов составляет 0,2 мм.
Для проверки хода контактов камеры трижды производят измерение расстояния между нажимной гайкой и мерительной базой кронштейна камеры в замкнутом и разомкнутом состоянии контактов. За величину хода принимают среднеарифметическое их трех измерений.
Измерение хода контактов камеры /// производится при помо-
щИ специальных болтов расцепления фиксатора. Эти болты после измерения камеры /// удаляют.
Переключающее устройство типа РНТА-35/320
В силовых трансформаторах общего назначения напряжением 35—ПО кВ мощностью до 16 000 кВ-А для регулирования напряже-
1 Ния применяется переключающее устройство РНТА-35/320.
Устройство в отличие от большинства быстродействующих пс- I реключателей не имеет отдельного контактора. Роль контактора и избирателя играет переключатель тонкого регулирования, а роль предызбирателя — переключатель грубого регулирования. Оба переключателя состоят из неподвижного статора и вращающегося ротора. Переключатель тонкого регулирования размещен в герметично закрываемом корпусе, в котором изоляционное масло не сообщается с маслом силового трансформатора. В корпусе расположены два ба-
I келитовых цилиндра. На неподвижном цилиндре (статоре) закреплены изнутри неподвижные металлокерамические контакты и токосъемное кольцо, на подвижном цилиндре (роторе) закреплены в виде перекатывающихся в своих токоведущих корпусах роликов подвижные контакты и токоограничивающий пружинный резистор. Подвижные контакты сочетают два дугогасительных, один главный и один токосъемный контакты. Токосъемный контакт конструктивно размещен иа цилиндре ниже главного контакта. Главный и дугогасительный контакты электрически соединены через токоограничивающий резистор. В верхней части переключателя тонкого регулирования расположены механизмы быстродействия. Взведенная пружина механизма при переходе мертвой точки освобождается и приводит к быстрому перебрасыванию контактов переключателей тонкого и грубого регулирования.
На статоре переключателя тонкого регулирования предусмотрен один неподвижный контакт, не связанный с каким-либо ответвлением регулировочной обмотки трансформатора. При замыкании этого контакта переключателем тонкого регулирования (избирателем) переключатель грубого регулирования оказывается обесточенным, и механизм быстродействия перебрасывает его подвижные контакты. Таким образом переключатель грубой ступени, расположенный в баке трансформатора, перебрасывает свои подвижные контакты, закрепленные на бакелитовом цилиндре ротора, только в обсстсчен- Ком состоянии, переключая грубую ступень регулирования.
Устройство РНТА-35/320 имеет два исполнения: на 12 ступеней с одной грубой ступенью и на 18 ступеней регулирования при двух грубых ступенях. В первом положении грубая ступень полностью введена, в седьмом — предызбиратель замыкает свободный (непод-
5)5)Рис. 27. Электрическая схема (а) и последовательность действия контактов (б) переключающего устройства типа РНТА-35/320:Рис. 27. Электрическая схема (а) и последовательность действия контактов (б) переключающего устройства типа РНТА-35/320:KI, К2, КГ — контакты тонкой регулировки; ТС — тонкая ступень; ГС — грубая ступень; 5 и 6 — переключатели тонкой и грубой регулировки
5)
5)
Рис. 27. Электрическая схема (а) и последовательность действия контактов (б) переключающего устройства типа РНТА-35/320:
Рис. 27. Электрическая схема (а) и последовательность действия контактов (б) переключающего устройства типа РНТА-35/320:
соединенный ни к какому ответвлению) контакт, на восьмом — переключается одна грубая ступень, 14-е положение аналогично седьмому, на 15-м положении включается вторая грубая ступень, на 21-м положении фактически вся регулировочная обмотка выводится (тонкая и грубая ступени). Последовательность действия контактов переключающего устройства и электрическая схема приведены на рис. 27.
ууПри наладке переключающего устройства типа РНТА-35/320 прежде всего убеждаются в его полной комплектности и правильности монтажа механизма привода согласно заводской документации. Работа механизма переключения проверяется путем прокручивания от руки на всем диапазоне регулирования в прямом и обратном направлениях. Механизм переключения при этом должен работать плавно, без каких-либо ощущаемых изменений в усилиях на рукоят-
у
у
■Контакт Контакт
Iзамкнут L 1 разомкнут
Грис. 28. Снятие круговой диаграммы устройства РНТА-35/320:
*6 — электрическая схема; б — типовая диаграмма; КТ. КГ — контакты переключателей тонкой и грубой ступеней; Л С — сигнальные лампы; Б — источник к питания: В — выключатель; п — угол поворота вала
1ку, без заеданий на всех положениях переключающего устройства. Г Коэффициент трансформации, измеренный на всех ответвлениях, доложен соответствовать заводским данным.
Круговая диаграмма устройства РНТА-35/320 согласно завод- Век им рекомендациям снимается только на положениях, в которых ^работают контакты переключателя грубого регулирования. Схема [снятия диаграммы и круговая диаграмма приведены на рис. 28, а и б.
Круговая диаграмма признается удовлетворительной, если контакты переключателя грубого регулирования срабатывают с допуском не более 20°, контакты переключателя грубого регулирования £ допуском в пределах ±15°, и при этом угол перекрытия между •срабатыванием контактов переключателей тонкого и грубого регулирования не должен быть менее 62°. Правильность работы контактов переключателя тонкого регулирования проверяется по так называемой угловой диаграмме, которая практически снимается так же, как и круговая диаграмма устройства.
Угол поворота фиксируется по колебанию стрелки измерительного прибора или срабатыванию отметчика — стрелки индикаторного •прибора. Отсчет углов ведется по шкале неподвижного лимба относительно стрелки, закрепляемой на валу ротора. Схема снятия угловой диаграммы и угловая диаграмма переключателя
П>-п+1
Положение устройства
1
/5°±7°
5,5°±1
11,5°+1
Главный, контакт КГ
—
—
Дугогасительный контакт левый К2
Дугогасительный контакт К1
/2
Угол поворота вала ротора
51,5°+1°
2
2
Замкнутое положение для новых контактов
Замкнутое положение для изношенных контактов
6)
Рис. 29. Снятие угловой диаграммы устройства РНТА-35/320:
о — электрическая схема; б — типовая угловая диаграмма; KL К2, /(Г — контакты избирателя тонкой регулировки; Б — источник питания; В — выключатель; А — амперметр; R д— добавочный резистор
РНТА-35/320 даны на рис. 29, а. Последовательность перехода контактов тонкой регулировки на одну ступень приведена на рис. 29, б.
Переключающее устройство типа PC
В последние годы в силовых трансформаторах отечественного производства особенно широкое распространение получили переключающие устройства серии PC производства комбината «Элпромэнерго» (г. София, НРБ)-
Устройства серии PC применяются для регулирования напряжения под нагрузкой в силовых трансформаторах напряжением до 220 кВ мощностью до 100 МВ- V Устройства выпускаются различной модификации ■— PC-4, PC-5, PC-6, PC-7, PC-8, РС-10. Все эти типы явлЯ'
щтся унификацией базового устройства РС-4 и отличаются числом ступеней или номинальным током и т. п. Так, например, устройство РС-5 применяется для регу- дировапия напряжения при помощи одного трехфазного переключателя обмоток трансформатора, соединенных в треугольник; устройство типа РС-6 рассчитано па номи- лальный ток 1000 А; устройство типа РС-7 применяется в силовых трансформаторах для электропечей, требующих больший диапазон регулирования или большее число ступеней регулирования. Тип имеет до 71 ступени, которые обеспечиваются 18 ступенями избирателя и пятью грубыми ступенями, и рассчитан на номинальный ток — до 400 А.
Вся серия PC (Г) конструктивно выполнена одинаково и имеет общую схему регулирования. В дальнейшем более подробно рассматривается наиболее распространенный тип РС-4, являющийся результатом модернизации переключающих устройств РС-2 (номинальный ток 200 А) и РС(Г)-3 (номинальный ток — 400 А). Каждый тип переключающего устройства имеет целую серию исполнения. Так, РС-4 имеет 120 модификаций: по исполнению — однофазные и трехфазные; номинальному току— на 120, 400 и 630 А; напряжению — 35, 60, НО, 150 и 220 кВ; конструктивный ряд избирателя — А, Б, В, Г и Д; количеству ступеней— 10, 12, 14, 19, 23 и 27; виду предызбирателя — реверсором, с грубой ступенью и реверсированием регулировочной части обмотки, без предызбирателя.
В условном обозначении устройства отражены особенности конструкции: в начале обозначения приводится тип устройства (например, РС-4-Ш-400-110/В), затем — схема переключающего устройства (например, 10 19 1Г).
Полностью обозначение расшифровывается следующим образом (например, PC-4-II1-400-110/В 10 19 ЗГ): здесь—PC регулятор ступенчатый; 4 — серия; III — трехфазный (I — однофазный); 400 — значение номинального тока, А; ПО—класс изоляции относительно «земли», кВ; В — конструктивный ряд избирателя; 10 — число контактов избирателя на фазу, шт.; 19 — количе- ство положений переключателя; 3 — количество средних Положений; Г — грубая ступень (0 — реверсор; если пос- Ле Цифры — количества положений стоит цифра 0, пере- Ппючающее устройство не имеет предызбирателя).
71716
71
71
Примеры обозначений схем переключающего устройства:
10 10 0 — избиратель на 10 ответвлений, 10 положений без реверсора;
10 19 1Г — избиратель на 10 ответвлений, 19 положений с одним средним положением и грубой ступенью;
10 19 30 — избиратель на 10 ответвлений. 19 положений с тремя средними положениями с реверсором.
Переключающие устройства PC (Г) выполняются в основном погружного типа, являются комплектующим узлом для отечественных силовых трансформаторов и состоят из изоляционного цилиндра, в котором размещены токоограничивающие резисторы, контактор и механизм контактора. На верхнем фланце цилиндра смонтирован приводной механизм с указателем положения и фланцы для присоединения защитного реле и маслосис- темы. Избиратель вместе с предызбирателем крепится ко дну цилиндра посредством переходного фланца.
Бак контактора изолирует контактор от корпуса и отделяет масло контактора от масла трансформатора. Габариты бака различны и зависят (особенно по высоте) от номинального напряжения переключающего устройства. Под дном контактора смонтирована зубчатая передача, приводящая в действие механизмы контактора, избирателя и предызбирателя.
Контактор переключающего устройства PC (Г)-4 роторного типа, что существенно уменьшает его габариты по сравнению с рычажным контактором. Роторный контактор в трехфазной схеме регулирования имеет три сектора, на каждом из которых размещены по четыре контакта (главные и дугогасительные), образующие контактную систему контактора. Неподвижные контакты смонтированы на внутренней стороне цилиндра, а подвижные имеют радиальное перемещение. Способ крепления подвижных контактов обеспечивает дополнительное ускорение в начале отключения, что облегчает гашение дуги в контакторе. Токоограничивающие резисторы расположены над контактной системой и состоят из отдельных пакетов, стягиваемых при помощи изоляционных шпилек между изолирующими планками. Пружин ный механизм контактора размещен под контактно!1 системой, что сокращает кинематическую цепь. Он состоит из двух вмонтированных одна в другую пруж»11' двухплечевого рычага и механизма зацепления.
I Конструкция контактов контактора такова, что при их замыкании сначала замыкаются металлокерамические части контактов, а затем медные, а при отключении сначала размыкаются медные элементы, а затем металлокерамические. Во включенном положении ток в основном проходит по медной части контакта (его электрическое сопротивление значительно меньше металлокерамических элементов), а при отключении гашение дуги происходит в основном на металлокерамических элементах, поскольку они размыкаются последними. Такая конструкция контактов обеспечивает надежность их работы и увеличивает срок их службы.
Избиратель в переключающих устройствах выполняется в основном трехфазным, но имеются и однофазные избиратели. Последние применяются в однофазных переключающих устройствах. Избиратель представляет собою клеть из вертикальных изолирующих реек, собираемых сверху и снизу металлическими фланцами. На рейках крепятся неподвижные контакты, к которым подводятся ответвления обмоток силового трансформатора. Неподвижные контакты крепятся в шести горизонтальных рядах (у трехфазного избирателя), по два ряда на каждую фазу. Как правило, контактный ряд нечетных ответвлений расположен над контактным рядом четных ответвлений. Подвижные контакты избирателя расположены на двух изоляционных валах, вращающихся попеременно один в другом. На центральном наружном валу-трубе смонтированы токосъемные кольца, с помощью которых подвижные контакты присоединяются посредством изолирующих кабелей к контакторам.
Прелызбиратель состоит из верхней и нижней металлических плит, присоединенных к фланцам избирателя. Между плитами крепятся изоляционные рейки с подвижными и неподвижными контактами и вал предызбирате- ля; механизм предызбирателя размещен под его верхней плитой.
Подвижная система механизма контактора приводится в действие пружинами. По окончании переключения контактов избирателя и после дополнительного хода механизма для обеспечения необходимого угла перекрытия Контактор практически мгновенно перебрасывает свои Подвижные контакты, переводя нагрузку на выбранное Избирателем ответвление регулировочной обмотки. Кон- такты контактора размыкают главные контакты рабоче- f-935 7л
го плеча (четного или нечетного), замыкают поочередно дугогасительные контакты рабочего и нерабочего плеч, создавая положение «мост», после чего размыкается дугогасительный контакт рабочего плеча и замыкается главный контакт подготовленного плеча (нечетного и, ц четного).
Контактор устройств типа PC (Г) не имеет выемной части, но его конструкция позволяет вынимать из Kopnv- са поочередно механизм переключения, резистор и другие расположенные узлы в корпусе. Для защиты силового трансформатора при авариях в переключающих устройствах типа PC (Г) в маслопроводы между расширителем и корпусом контакторов включается защитное реле типа RS-1000, рабочий механизм которого состоит из клапана с установленным на нем магнитом управляемого электрического контакта (герконового реле). При повышении давления в корпусе контактора возникает поток масла, поворачивающий клапан реле и осуществляющий срабатывание его контакта. В реле RS-1000 этот контакт ртутный опрокидывающийся. Реле настраивается на срабатывание при скорости потока масла 0,9 м/с.
Наладка переключающего устройства типа PC (Г) не отличается по объему от описанных ранее устройств типа РНОА. Визуальная проверка состояния переключающего устройства, проверка работы привода при управлении при помощи рукоятки, измерение коэффициента трансформации для проверки правильности подсоединения ответвлений к избирателю, снятие неполной круговой диаграммы на слух по щелчку контактора требуются заводской инструкцией перед новым включением под напряжение переключающего устройства.
Но как показал опыт наладки переключающих устройств типа PC (Г), у них наблюдается самопроизвольное расцепление механизма контактора, что нарушает нормальную работу переключающего устройства. Это явление не обнаруживается рекомендуемым объемом проверок, поэтому следует перед включением под напряжением на холостой ход силового трансформатора про- осциллографировать действие механизма контактора без его вскрытия. Для этого осциллографирование производят на постоянном токе по схеме «фаза — нуль» при управлении электрическим приводом. Если временная характеристика соответствует заводской, устройство рП'
ТРис. 30. Осциллограммы устройства типа РС-4: I а — при выходе механизма из «замка»; б — после ремонта
* ботает правильно. Если же наблюдается отклонение от 1 норм (рис. 30), производят ревизию механизма контактора. После ревизии или вскрытия по каким-либо причи- Внам переключающее устройство подвергается проверке в • полном объеме со снятием полной круговой диаграммы и осциллографированием контактного моста.
Круговая диаграмма снимается так же, как и для переключающих устройств РНОА, по схеме рис. 31, а. Следует помнить, что для совершения одного полного цикла переключения с ответвления на ответвление рукояткой привода надо произвести 33 оборота. Круговая диаграмма дается заводом-изготовителем переключающих устройств типа PC (Г) в оборотах рукоятки, а не в углах поворота выходного вала привода. Типовая диаграмма допускает размыкание контактов избирателя в пределах от трех до семи оборотов, замыкание контактов избирателя — от 11 до 15 оборотов и срабатывание контактора между 24-м и 28-м оборотами рукоятки.
Осциллограмма переключающего устройства снимается по схеме, приведенной на рис. 31, б. На рис. 31, в приведена типовая осциллограмма. Длительность действия контактов контактора при одном переключении — порядка 0,05 с (50 мс), продолжительность положения «мост» не более 7 мс (^0,007 с), вибрация контактов—• До 4 мс (0,004 с). Поскольку осциллографирование производится в большинстве случаев при малых значениях напряжения (6—24 В) и тока (до 2 А), вибрация не ■ является основанием для браковки переключающего устройства.
Перед включением в работу переключающего устройства следует проверить защитное реле. Проверка за-
Рис. 31. Схема снятия круговой диаграммы (а), оспиллографиропа- ния (б) и типовая осциллограмма (е) переключающих устройств PC и РСГ.ЛС — сигнальные лампы; R — токоограничнвающий резистор; К — контакторы; Г — гальванометрыРис. 31. Схема снятия круговой диаграммы (а), оспиллографиропа- ния (б) и типовая осциллограмма (е) переключающих устройств PC и РСГ.ЛС — сигнальные лампы; R — токоограничнвающий резистор; К — контакторы; Г — гальванометры
Рис. 31. Схема снятия круговой диаграммы (а), оспиллографиропа- ния (б) и типовая осциллограмма (е) переключающих устройств PC и РСГ.
ЛС — сигнальные лампы; R — токоограничнвающий резистор; К — контакторы; Г — гальванометры
Рис. 31. Схема снятия круговой диаграммы (а), оспиллографиропа- ния (б) и типовая осциллограмма (е) переключающих устройств PC и РСГ.
ЛС — сигнальные лампы; R — токоограничнвающий резистор; К — контакторы; Г — гальванометры
щитного реле типа RS-1000 производится при помощи контрольных кнопок «включено» и «выключено». При нажатии кнопки «включено» клапан реле закрывает маслопровод (клапан не виден в смотровом окне реле), при нажатии кнопки «выключено» маслопровод открывается (клапан реле виден в наклонном положении). Исходное положение реле — клапан закрывает маслопровод.
Переключающие устройства типов SAV, SCV и SDV
В последние годы в отечественных силовых трансформаторах получили распространение переключающие устройства типов SAV, SCV и SDV производства заво-
дов ГДР. Все эти устройства быстродействующие резисторного типа.
Переключающее устройство типа SAV выпускается в однофазном исполнении и предназначено для регулирования напряжения на линейных выводах или в нейтрали обмотки силового трансформатора. Оно применяется в однофазных силовых трансформ.аторах напряжением 500 кВ типа АОДЦТН мощностью 167 МВ-А, 267 МВ-А и в трехфазных трансформаторах типа АТДЦТН напряжением 500 кВ мощностью 250 МВ-А. В СССР распространены SAV 1-1600-245/245-013 спец., SAV 1-1600-123/ /245-W19, SAV 1-1600-123/245-013. Электрическая схема этих устройств показана на рис. 32, а.
Переключающее устройство типа SCV (рис. 32, б) предназначено для регулирования напряжения в нейтрали обмотки напряжением 115 кВ у трансформаторов мощностью 250 МВ-А типа АТДЦТН напряжением 500 кВ, а переключающее устройство типа SDV, схема которого приведена на рис. 32, 6, — для регулирования напряжения в трансформаторах с обмотками, соединенными в треугольник. Эти устройства имеют обозначения SCV- 1100-41/123-W19 спец., SDV 1-630-41/41-W19, SDV 1-1250-41/41-W19. Устройства типа SDV применяются для регулирования напряжения в нейтрали обмоток напряжением 115 кВ трансформаторов типов ТДНС, ТРДН мощностью от 10 до 80 МВ-А и на линейных выводах обмоток напряжением 35 кВ трансформаторов той же мощности.
Принципиально все переключающие устройства производства ГДР по своим механическим характеристикам одинаковы и отличаются электрическими данными и числом ступеней регулирования. Конструкция контактора, избирателя и предызбирателя аналогична таковым у уст- рсйства типа РНОА.
Устройства типа SAV рассчитаны на наибольшее значение фазного тока 1600 A, SCV— 1100 A, SDV —от 630 до 1250 А. В зависимости от значения тока изменяется число контактов в контакторе: при токах до 400 А контактор имеет по одному главному и дугогасительно- Му контакту, при токе 630 А — по два главных и дугогасительных контакта, при токах — 800—1250 А —по два главных и дугогасительных контакта с делителем тока. При токе 1600 А — по четыре главных и дугогасительных Контакта с делителями тока. Все контакторы, рассчитан-
Рис. 32. Электрические схемы переключающих устройств: а — SAV; б — SCV; в — SDV 78
вне на работу при токах более 400 А, имеют, кроме того, так называемый контакт покоя или шунтирующий нож, который в нормальной работе шунтирует все контакты контактора, являясь рабочим контактом, нс участвующим в цикле переключения: этот контакт замыкается только после окончания цикла переключения и размыкается до начала переключения остальных контактов контактора.
Корпус контактора заполняется изолирующим маслом с электрической прочностью нс менее 60 кВ (240 кВ/см). Контактор снабжен пружинами, которые для большей надежности выполнены составными и собраны параллельно.
Избиратель в обычном исполнении имеет однополюсное присоединение ответвлений обмоток к неподвижным контактам. В устройствах на ток 1600 А избиратель имеет двухполюсное присоединение ответвлений: регулировочная обмотка выполняется в виде двух параллельных изолированных ветвей, ответвления одной ветви обозначаются индексом а, другой — индексом б. Обе ветви к контактам избирателя подводятся отдельно.
Переключающие устройства управляются электрическим приводом ЕМ-1: в трехфазных трансформаторах используется один привод на все три регулятора, но в общем случае к каждому переключающему устройству предусмотрен свой электрический привод. Переключающие устройства — погружного типа, но могут транспортироваться отдельно от трансформатора. Для соблюдения определенных требований при монтаже переключающего устройства фирма поставляет его в четвертом положении, в котором подвижные контакты замыкают контакты третьего и четвертого ответвлений на избирателе, а контакты контактора замыкают четное плечо. Приводной вал в этом положении жестко фиксируется снаружи на головке переключающего устройства, фиксирующее устройство маркируется желтой краской, которая удаляется только после монтажа всего приводного механизма. Отдельная транспортировка переключающего устройства допускается только в подвешенном вертикальном положении на специальной жесткой раме. Монтаж переключающих устройств в трансформаторе должен производиться так, чтобы нс нарушить заводские условия транспортировки, тогда после монтажа регулиро-
вочное устройство не будет требовать дополнительной настройки механизма.
Переключающие устройства типов SAV, SCV и SDV имеют отдельное защитное реле типа ORF-25/10, которое в отличие от газового реле не работает при уходе масла из корпуса реле или заполнении его газом или воздухом. Реле струйное, устанавливается между баком контактора и расширителем, срабатывает при определенной заданной скорости струи масла в сторону расширителя при возникновении короткого замыкания в контакторе или его повреждении. Струйное реле поставляется с разомкнутыми контактами и допускает плавную регулировку уставки по скорости в пределах 1,5—2,5 м/с.
Кроме струйного реле, контактор снабжен аварийной алюминиевой мембраной, которая разрушается при резком повышении давления в баке контактора при авариях. Защита избирателя как части силового трансформатора осуществляется газовым реле BF-80/Q или РГЧЗ-66 самого трансформатора.
Для контакторов предусмотрены расширители, выполненные в виде отсека в общем расширителе силового трансформатора и разделенные перегородкой, чтобы масла расширителя контакторов и расширителя трансформатора не сообщались. Так как контактор работает относительно часто, в отсеке расширителя для контакторов продукты разложения масла будут скапливаться, ш в отсек расширителя трансформатора попадать не будут. Расширитель контактора снабжается стрелочным указателем уровня масла, действующим на сигнал при уровне масла ниже 100 мм. Схематическое исполнение расширителя и установка защитного реле показаны на рис. 33.
Наладка переключающих устройств типов SAV, SCV и SDV производится согласно требованиям заводской инструкции, которая предусматривает визуальный осмотр устройства, проверку работы устройства на все- диапазоне регулирования и правильности подсоединения ответвлений к избирателю измерением коэффициента трансформации, а также контроль целостности tokobi й цепи в процессе переключения.
Визуальный осмотр переключающего устройства и работы его элементов возможен только при ревизии силового трансформатора или вскрытии переключающего устройства перед монтажом. В этом случае проверяется
ис. 33. Установка на трансформаторе защитного реле контактора:
— реле; 2 — труба; 3— кран; 4 — фильтр; 5 — перегородка; 6 — расширитель; — маслоуказатель
абота контактов избирателя и предызбирателя и кон- актора, измеряются контактное давление и переходные опротивления контактов по методике, изложенной анее.
Контактное давление должно быть в пределах 28— О Н для шунтирующих контактов, 125—270 Н для глав- ых контактов контактора и 80—165 Н для ламельных концевых контактов избирателя и предызбирателя. Со- ротивление контактов, измеренное микроомметром на остоянном токе,— 10—20 мкОм.
На полностью смонтированном переключающем уст- ойстве визуально проверяют состояние привода, его лементов, а также целостность аварийной мембраны на рышке устройств. Опробованием механизма привода Убеждаются в плавности и четкости его работы на всем .иапазоне регулирования в обоих направлениях, в соответствии показаний указателя положений в приводе и на ереключающих устройствах, работе концевых выключателей. Опробование производится ручным приводом,
при этом переключение на одну ступень должно происходить при повороте вертикального вала привода (выход из кожуха привода) на 6 оборотов, а рукоятки — на 15
оборотов.
Убедившись в нормальной работе механизма привода, производят измерение коэффициента трансформации hi всем диапазоне регулирования при трехфазном возбуждении обмотки высшего напряжения силового трансформатора напряжением 220—400 В частоты 50 Гц (см. рис. 14). При одновременном трехфазном измерение коэффициента трансформации (возможно пофазное измерение) имеется возможность оценивать действие переключающих устройств отдельных фаз одновременно, что
важно для проверки отсутствия разрыва силовой цепи. Если указатели приборов, установленные в схеме, не имеют в процессе измерения резких отклонений в сторону нуля шкалы при переключении с ответвления на ответвление, разрыв отсутствует. Резкое, очень кратковременное отклонение, хотя бы на одном из приборов, требует тщательной проверки схемы измерения и повторного измерения, особенно на положениях, на которых замечено это отклонение. Дальнейшие испытания или прекращают до выяснения причин обнаруженного явления, или проводят особо внимательно и тщательно.
При измерении коэффициента трансформации можно пользоваться электрическим приводом, но перед подачей напряжения питания на привод надо убедиться в исправности электрической схемы и проверить ее дейст
вие.
Снятие круговой диаграммы. Для снятия кругов, д диаграммы приводным механизмом управляют при помощи рукоятки. При снятии неполной круговой диаграммы в момент срабатывания контактора фиксируют угол поворота выходного вала приводного механизма по лимбу на крышке корпуса привода; если такового нет, лгмб изготовляют из картона и закрепляют на крышке привода, а указатель (стрелку) на вертикальном валу, совместив с нулем лимба. Неполная круговая диаграмма должна соответствовать заводским данным, и для устройств типов SAV и SDV срабатывание контактора происходит после четырех полных оборотов вала плюс 2^0 (всего 1720°), типа SCV также после четырех полив'* оборотов вала, но плюс 270° (всего 1710°).. Если выявл6' но несоответствие диаграммы нормам, следует отрегУ
.значений углов.Например, при <йл через 1820°, акоторый требуется.значений углов.Например, при <йл через 1820°, акоторый требуется[Ировать приводной механизм. Для этого освобождают юниусную муфту, чем расцепляется выходной вал привода с наружным вертикальным валом механизма пере- слючения, и поворачивают рукояткой выходной вал привода на угол, равный половине разницы углов при работе контактора в противоположных направлениях движения привода. Поворот производят в сторону больших
.значений углов.
Например, при <йл через 1820°, а
который требуется
.значений углов.
Например, при <йл через 1820°, а
который требуется
вращении по часовой стрелке контактор срабо- против часовой стрелки через 1640°. Угол, на 1820—1640 повернуть вал привода, составит ——~=
[
90° по часовой стрелке.
После поворота диаграмма будет: по часовой стрелке 1820—90= 1730°, а против часовой стрелки 1640 + 90=1730°. В этом случае диаграмма находится в пределах допустимых норм.
При срабатывании контактора в одну и другую стороны при вращении привода в одну сторону диаграмма будет несколько различной за счет люфта в механизме собственно контактора, что не является браковочным фактором.
При монтаже переключающего устройства в трансформаторе или после ревизии снимают полную круговую диаграмму, чтобы убедиться в правильности сочленения не только вертикальных валов привода и механизма пе
контактныхконтактныхреключения, но и в правильном сочленении избирателя с контактором. Для этого открывают люки па крышке переключающего устройства и с помощью
контактных
контактных
щупов собирают схему, приведенную на рис. 15. Приво
дя в движение привод рукояткой, по загоранию и погасанию сигнальных ламп или отклонению указателя прибора-индикатора фиксируют углы поворота вала, при которых замыкаются или размыкаются контакты избирателя, и срабатывание контактора — по щелчку на слух. Круговые диаграммы устройств типов SAV, SCV и SDV приведены на рис. 34, а и б. Если круговые диаграммы отличаются от заводских, производится регулировка приводного механизма, после чего диаграммы снимаются вновь.
Ц Осциллографирование действия контактов контактора Переключающего устройства производится с целью проверки отсутствия разрыва цепи тока в процессе регулирования напряжения по схеме рис. 18, а. Гальванометры Включаются между средним выводом обмотки Ат и об-
6*
16201620KIKEKIKEИ1И1М2М2"ZZZZZZZZ,"ZZZZZZZZ,TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZLTZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZL4101080T^T^XZZZZZZZZZZZZZZlTZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZn4101080T^T^XZZZZZZZZZZZZZZlTZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZn4701100■ у////VW2/Z2Z22Z2Z.4701100■ у////VW2/Z2Z22Z2Z.4 Kit4 Kit1650 51650 5//////////////////77771//////////////////777711620 61620 6KEKE^^^^^^255555555555551^^^^^^255555555555551vww\vww\M1M146046011501150"ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZA"ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZAМ2М2««gggsggggi««gggsggggi470112047011201^252555552:1^252555552:9 Kit KE-9 Kit KE-1630 1?1630 1?1640 111640 11Tzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzza.Tzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzza.M1M1М2М22402401260126025025012801280ПИ\^ 11 KitПИ\^ 11 Kit460105046010501620162010101620916209KE\KE\1620VZ72ZZ77'1620VZ72ZZ77'16201620\v,W,v?,>w,y//M/77t\v,W,v?,>w,y//M/77tИ1И1М2М2230у/л —230у/л —ПИПИ190190125012501250•=ZZZZZZZZZZZZ2.7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2ZZZZZZr;.1250•=ZZZZZZZZZZZZ2.7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2ZZZZZZr;.440 1030440 10305)5)
1620
1620
KI
KE
KI
KE
И1
И1
М2
М2
"ZZZZZZZZ,
"ZZZZZZZZ,
TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZL
TZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZL
4101080
T^T^XZZZZZZZZZZZZZZlTZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZn
4101080
T^T^XZZZZZZZZZZZZZZlTZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZn
4701100
■ у////VW2/Z2Z22Z2Z.
4701100
■ у////VW2/Z2Z22Z2Z.
4 Kit
4 Kit
1650 5
1650 5
//////////////////77771
//////////////////77771
1620 6
1620 6
KE
KE
^^^^^^255555555555551
^^^^^^255555555555551
vww\
vww\
M1
M1
460
460
1150
1150
"ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZA
"ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZA
М2
М2
««gggsggggi
««gggsggggi
4701120
4701120
1^252555552:
1^252555552:
9 Kit KE-
9 Kit KE-
1630 1?
1630 1?
1640 11
1640 11
Tzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzza.
Tzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzza.
M1
M1
М2
М2
240
240
1260
1260
250
250
1280
1280
ПИ\^ 11 Kit
ПИ\^ 11 Kit
4601050
4601050
1620
1620
10
10
16209
16209
KE\
KE\
1620
VZ72ZZ77'
1620
VZ72ZZ77'
1620
1620
\v,W,v?,>w,y//M/77t
\v,W,v?,>w,y//M/77t
И1
И1
М2
М2
230у/л —
230у/л —
ПИ
ПИ
190
190
1250
1250
1250
•=ZZZZZZZZZZZZ2.7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2ZZZZZZr;.
1250
•=ZZZZZZZZZZZZ2.7ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ2ZZZZZZr;.
440 1030
440 1030
5)
5)
Рис. 34. Круговые диаграммы устройств:
а — SAV: б — SCV и SDV; К — контакторы; И — избиратели; ПИ — предызби* ратели
щей точкой подсоединения токоограничивающего рези- стора. Схема собирается при помощи тех же контактных щупов, что и для снятия круговой диаграммы. Осциллограмма переключающего устройства на постоянном ю- ке приведена на рис. 35, б, па переменном токе — на рис. 35, а. Осциллограмма на переменном токе снимается только для проверки отсутствия разрыва токовой цепи» рост тока в момент переключения указывает на нормальный ход процесса регулирования; но этот рост тока может не быть на осциллограмме (зависит от момеи'га
'ис. 35. Осциллограммы переключающих устройств типов SAV, SCV SDV:
— на переменном токе: б — типовая; в — по ветвям
юзникновения «моста» при работе контактора). При )азрыве токовой цепи осциллограмма теряет вид сину- :оиды. Осциллографирование на переменном токе производится по схеме «фаза — нуль» обмотки трансформато- >а и не требует вскрытия люков на крышке контактора, | этом его большое преимущество, но оно не дает карти- 1Ы работы контактов контактора. По осциллограмме на юстоянном токе точно устанавливают очередность денст- >ия контактов контактора и временную характеристику Ьнтактора. Осциллографирование контакторов рекомен- 1уется производить одновременно трех фаз, это позволя- F сразу оценить одновременность работы контакторов разных фаз и их асимметрию.
В переключающих устройствах типа SDV1, устанав- •йваемых на стороне высокого напряжения в обмотках, Убранных в треугольник, осциллографирование трех фаз фнтакторов одновременно невозможно из-за взаимного
Рис. 36. Схема осциллографирования устройства типа SDV:
/( — контакты контактора; R — токоограничнвающие резисторы; S — выключатель; В — источник питания; G — гальванометры
влияния контакторов. В контакторе одной из фаз устанавливают изолирующие прокладки между подвижным.! и неподвижными дугогасительными и вспомогательными контактами обоих плеч контактора и осциллографируют работу двух фаз. Затем прокладки переставляют в одну из фаз, уже проосциллографированную, и осциллографируют третью фазу контактора. Схема осциллографирования дана на рис. 36. Во всех случаях приводной механизм при осциллографировании управляется электрическим приводом.
Если контактор по результатам осциллографирования не удовлетворяет требованиям инструкции фирмы, следует обратиться на завод-поставщик силового трансформатора. Вибрация контактов, наблюдаемая на осциллограмме, не является основанием для браковки переключающего устройства, так как объясняется часто условиями осциллографирования: малыми значениями напряжения питания постоянного тока 6—24 В и тока до 2 А. Время работы контакторного моста составляет 65±20 мс, а время собственно положения «мост» 20—42 мс.
Автором опробовано при пусконаладочных работах осциллографирование контакторов на постоянном токе
без вскрытия люков контактора, результаты получены удовлетворительные (см. § 7).
ПРИВОДНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Для управления переключающими устройствами ответвлений обмоток силовых трансформаторов применяются различные приводные механизмы. Для устройств РНТ применяются приводы МА и их модификации, быстродействующих отечественных устройств РНОА и РНТА — приводы ПДП-4у, болгарских устройств PC (Г) —привод М3 и его модификации, устройств производства ГДР SAV, SCV и SDV— привод ЕМ-1.
Несмотря на конструктивное отличие, все приводы должны удовлетворять одному общему требованию: обеспечивать надежное переключение ответвлений обмоток силового трансформатора на всем диапазоне регулирования. Схема управления приводом при отказе одного из пускателей электродвигателя не должна допускать рассогласования в действии приводов при их параллельной работе и групповом управлении, а по окончании цикла переключения должна исключить возможность срабатывания пускателя и вращения привода отказавшей фазы. При залипании пускателя одной из фаз двигатель этой фазы должен останавливаться во избежание повреждения и перегрева. При управлении от блока автоматического управления не должно быть рассогласования в работе привода.
В случае обесточения схемы или отказа одного из двигателей до конца цикла регулирования схема привода должна обеспечивать доводку устройства до конца положения. Электрическая блокировка обеспечивает отключение схемы после прохождения крайних (1-го или п-го) положений. В случае отказа электрической блокировки двигатели должны тормозиться механическими ограничителями— упорами. Электрическая схема привода Должна обеспечивать блокировку работы приводов при рассогласовании переключающих устройств более чем на одну ступень, а также защиту электродвигателей от Перегрузок, обеспечивая в то же время их нормальную работу при колебаниях напряжения питания в пределах от 0,85 до 1,1 номинального значения. Схема должна
Рис. 37. Схема управления приводом типа ПДП-4у (4УТ1):
К1-К4 — пускатели; F— автоматический выключатель; SI, S2—кнопки управления; SKi, SK2 — конечные выключатели; Здл—выключатель ручной блокировки: 3 — выключатель; KKL КК2, КК7 — элементы доводки до положения; КК4 — элемент включения реле КЗ; КК8, КК9 — элементы блокировки промежуточных положений
обеспечивать ручное, местное, дистанционное и автоматическое управления приводом.
Привод ПДП-4у и его наладка. Принципиальная электрическая схема управления приводом ПДП-4у приведена на рис. 37. Для местного управления универсальный выключатель S устанавливают в положение «местное» и включают автоматический выключатель F. Схема подготовлена к работе. В зависимости от требуемого направления регулирования напряжения (в сторону 1-го или п-го положения) включают кнопки S1 или S2. В положении, указанном на схеме, включен концевой выключатель SK2, поэтому при нажатии кнопки S2 сработает сначала пускатель К2, затем К4, которые замкнут свои силовые контакты в цепи электродвигателя. Одновременно включение пускателей К2—К4 и К1—КЗ невозможно и исключается электрической блокировкой.
Электродвигатель при вращении поворачивает контроллер— выходной вал с кулачковыми шайбами, которые в определенном порядке замыкают и размыкают контактную систему КК1—КК9. Контакт КК2 обеспечивает работу электродвигателя после отключения кнопки S2, контакт КК4 затем запитывает пускатель КЗ, который своим вспомогательным контактом разрывает цепь питания пускателя К2 даже при нажатой кнопке S2, и двигатель останавливается, обеспечивая останов привода на положении. В конце переключения разрывается депь пускателя К4 и двигатель затормаживается закороченной контактами пускателя К4 статорной обмоткой. При нажатии кнопки S1 переключения происходят подобно, но электродвигатель пускателем К1 включается в обратную сторону.
При обесточении в процессе переключения цепи двигателя кулачковый контакт КК7 после восстановления
напряжения замыкает цепь для доводки привода до бли- жайшего в сторону уменьшения положения.
При дистанционном или автоматическом управлении переключатель устанавливается в положении соответственно «дистанционное» или «автоматическое». Питание обмоток пускателей осуществляется от ключа управления на щите управления при дистанционном управлении. На положении «автоматическое» обмотки пускателей запитываются через автоматический регулятор ко- еффициента трансформации АРКТ, при этом переключение продолжается до тех пор, пока стабилизированное Напряжение не будет соответствовать уставке регулято- >а АРКТ.
Следует иметь в виду, что привод ПДП-4у часто доставляется на монтажную площадку отдельно от трансформатора, как комплектующий узел. Поэтому до начала монтажа следует убедиться в целостности пломб, отсутствии механических повреждений снаружи и внутри шкафа привода его отдельных узлов, их комплектности. После монтажа привода следует убедиться в правильности его установки на силовом трансформаторе путем уравнения положения указателей на приводе и устройст- 1е переключения: положения указателей должны быть одинаковыми.
Наладку привода типа ПДП-4у начинают с провер- работы привода с помощью рукоятки. Для этого стягивают за кольцо валик ручной блокировки на себя и
поворачивают его на 90° против часовой стрелки. Встав- ляют рукоятку, вращая которую производят переключение устройства на всем диапазоне регулирования в сторону 1-го и в сторону н-го положений и проверяют работу механических конечных упоров. При правильной ус- тановке привода угол перекрытия от крайних положений (1 и п) до механических упоров должен быть с обеих сторон приблизительно одинаков—10—20°.
После этого рукояткой устанавливают привод в одно из средних положений, вынимают рукоятку, ставят валик ручной блокировки на место и собирают схему питания для электрического управления приводом. На схему подают питание и при местном управлении производят несколько переключений регулирующего устройства в обоих направлениях. При переключениях проверяют правильность работы схемы: независимо от длительности подачи сигнала от кнопок привод должен переключать ответвления обмоток силового трансформатора только на одно положение, при этом «выбег» по лимбу, закрепленному на крышке шкафа привода, не должен превышать 10°, электрические конечные выключатели должны работать четко, не допускать движения привода за крайние положения и отключать питание привода при повороте на 7° за крайние положения, но всегда раньше механических конечных упоров. Электрическая блокировка промежуточных положений не должна допускать останова привода в промежуточных положениях.
При наличии группового управления время запуска и останова параллельно работающих приводов должно быть практически одинаковым, и при рассогласовании на одно положение не должно происходить переключения— рассогласование сигнализируется лампой.
При отключенной блокировке ручного управления привод не должен работать — это означает, что при вставленной рукоятке цепь управления приводом разрывается.
Наладка схемы управления привода ПДП-4у включает также проверку четкости работы механизма привода в различных «аварийных» режимах: при отказе или залипании одного из пускателей и других. Во всех режимах приводы всех фаз должны работать синхронно, надежно, согласованно.
Привод МЗ-4 и его наладка. Для переключающих устройств серии PC (Г) производства НРБ применяются
приводы М3 разной модификации: МЗ-2 для устройств рС(Г)-2 и РС(Г)-3, МЗ-4 для устройств РС-4 и др. Привод обеспечивает переключение ответвлений обмоток :илового трансформатора на всем диапазоне регулиро- зания. Привод допускает местное, дистанционное и ав- гоматическое управления. Для проверки и наладки предусмотрено ручное управление.
Привод оборудован трехфазным электродвигателем 380 В промышленной частоты, который обеспечивает пе- эеключение на одну ступень в течение 4,5 с. Привод МЗ-4 имеет блокировки электродвигателя при ручном управлении, от неправильной фазировки подводимого напряжения, автоматическую доводку до конца положения при кратковременном прекращении подачи напряжения питания после его возобновления. Элементы механической части привода смонтированы в закрытой на- юлненной смазкой коробке, что гарантирует долгий срок службы привода, и доступны для обслуживания.
Силовая часть схемы питания электродвигателя вклю- нает защитный автоматический выключатель F1, вспомогательный выключатель Q3, пускатели К1 и /(2, кон- гактор КЗ для торможения электродвигателя при его эстанове. Пускатель К1 обеспечивает поворот двигателя в направлении к 1-му положению («понижение»), пускатель К2 — к n-му положению («повышение»).
Питание цепей управления привода осуществляется напряжением 220 В по схеме фаза — нуль от зажимов 1.5 и 1.6. Привод запускается кратковременным импуль- 2Ом до 2,5 с с местного управления от кнопок S1 или S2, дистанционно — от кнопок S3 или S4 и автоматически от регулятора (зажимы 2,5; 4.3 и 4.4^. Электрическая Схема привода приведена на рис. 38. Схема позволяет Х2уществлять переключение устройства регулирования напряжения в направлениях «понижение» или «повышение», автоматическое завершение операции переключения при обрыве цепи питания двигателя и прохождение средних положений; ограничение переключения на одно положение; защиту двигателей и цепей управления; блокировки:
от переключения при неправильном направлении Нращения двигателя;
от переключения вне крайних положений;
I от одновременного включения пускателей двигателя ? разных направлениях;
Рис. 38 Схема управления приводом типа МЗ-4:Рис. 38 Схема управления приводом типа МЗ-4:3030
Рис. 38 Схема управления приводом типа МЗ-4:
Рис. 38 Схема управления приводом типа МЗ-4:
30
30
Г/— защитный автоматический выключатель; F2— предохранители; F3-^^- ла; KI, К2 — контакторы «понижение» /«повышение»; КЗ — контактор ’^^я «понижение»/«повышение»; Q3 — вспомогательный выключатель при РУ^юА кнопки управления; S3, S4 — дистанционные кнопки управления; S5 — G2— розетка; Н1—Н4 — сигнальные лампы; SH—S13 — контроллер; S14-"
12 13. W 15 16 17 16 19 20 21 22 23 24 25 26272829
ле контроля нагрузки трансформатора; F4 — реле контроля температуры мас- Жения; К4 — вспомогательный контактор; QI, Q2 — конечные выключатели приводе; RI. R — нагревательные резисторы; R3, R4 — резисторы; SI, S2 — выбора режима управления; Т — трансформатор; G1 — питание логометра Р*. Ключ а тель мертвых положений
при перегрузке регулируемого трансформатора; при низкой температуре масла в баке контактора; при ручном приводе.
Переключение ответвлений производится нажатием пусковых кнопок 3/ (в сторону понижения напряжения) или S2 (в сторону повышения напряжения). Автоматический выключатель F1 включен, его контакты 13—14 замкнуты. При включении кнопки 3/ срабатывает пускатель К1 и своими силовыми контактами 1—2, 3—4 и 5—6 замыкает цепь двигателя, а вспомогательными контактами 9—10 — цепь самоудерживания; разрывается цепь управления пускателя К2 и подается напряжение от силового контакта 2 на обмотку контактора торможения КЗ, который включает напряжение питания на электродвигатель. Двигатель начинает вращаться и поворачивает диск контроллера.
При повороте диска на угол у/2° контроллер замыкает контакты 1—2 и 5—6 путевого выключателя S11; контакты 1—2 создают поддерживающую цепь пускателя К1, а контакты 5—6 включают цепь обмотки контактора однократного переключения К4. Контактор К4 включается и своими вспомогательными контактами 9—10 размыкает цепь пускателя KL а контактами /—2 создает цепь самоудерживания.
После поворота диска на угол (360—у/2)° путевой выключатель S11 своими размыкающимися контактами 1—2 и 5—6 разрывает цепь питания пускателя KL который, отключаясь, разрывает цепи питания обмоток контакторов КЗ и К4. Контактор КЗ при отключении замыкает накоротко обмотку статора электродвигателя, а контактор К4 разрывает цепь включения пускателя KL При торможении диск контроллера поворачивается еще на угол у/2°, и привод устанавливается в нормальное положение, произведя переключение ответвлений обмотки силового трансформатора на одну ступень. При одном цикле переключения диск контроллера поворачивается на 360°, подготавливая привод к последующему переключению.
Переключение в направлении «повышение» пускателем К2 после нажатия кнопки S2 и при дистанционном управлении кнопками S3 или S4 или автоматически регулятором происходит аналогично. Для действия схемы в автоматическом или дистанционном режимах ключ
управления S5 устанавливают в положение «дистанционное, автоматическое».
Ограничение работы переключателя на одно положение. При продолжительности импульса более времени, необходимого для одного переключения, контактор однократного переключения К4 остается включенным и своими контактами 9—10 и 15— 16 удерживает в разомкнутом состоянии пусковую цепь пускателей К1 и К2, которые не могут включить силовую цепь двигателя. При подключении цепей дистанционного управления (зажимы 2.5, 4.1 и 4.2) на непрерывное действие ограничения переключения на одну ступень не будет.
Автоматическое завершение переключения, прерванного внезапным исчезновением напряжения питания электродвигателя, выполняется через оставшиеся замкнутыми контакты /—2 и 5—6 путевого выключателя SI 1. После восстановления напряжения обмотки пускателей К1 и контактора К4 оказываются включенными под напряжение. Пускатель К1 включается и подает питание на обмотку контактора КЗ. Контакторы КЗ и К4 включаются. Привод работает в сторону «понижения» до конца цикла.
Автоматическое переключение средних («м ертвы х») положений осуществляется выключателем S14, разрывающим при отключении цепь питания обмотки контактора К4. В отключенном положении контактор К4 вспомогательными контактами 9—10 и 15—16 замыкает цепь пускателей КД и К2, которые не разрывают силовую цепь двигателя. И хотя при работе двигателя контроллер будет размыкать поочередно контакты /—2 выключателя S11 и контакты 3—4 выключателя S12, цепь питания обмоток пускателей К1 и К2 удерживается собственными вспомогательными контактами 10—9. Двигатель совершает два или более последовательных переключений, пока выключатель S14 не замкнет цепь питания обмотки контактора КД, ограничива- рощего переключение одной ступенью.
Защита привода от перегрузки и короткого замыкания и цепей управления рт КЗ выполняется автоматическим выключателем F1. Док отключения выключателя устанавливается равным рабочему току (не номинальному). При перегрузках (8—14-кратных значений номинального тока) отсечка
автоматического выключателя должна отключать цепь питания двигателя и оперативные цепи от напряжения.
Блокировка от неправильного направления вращения двигателя предусматривает отключение цепи питания двигателя защитным автоматическим выключателем F1. Если при команде на «повышение» двигатель начнет вращаться в направлении «понижение» или, наоборот, при команде на «понижение» в направлении «повышение», то после поворота контроллера на угол у/2° обмотка автоматического выключателя получает импульс на отключение от контактов 1—2 или 3—4 выключателей S11 или S12 и контактов 7—8 пускателей К1 или К2.
Блокировка ограничения работы привода крайними положениями (1-м и »-м) приводится в действие механизмом привода на концевые выключатели Q1 или Q2. До останова привода в крайних положениях механизм прерывает цепь питания обмоток пускателей К1 или К2 контактами /—2 Q1 или 3—4 Q2. Если двигатель продолжает вращаться, контакты 5—6 выключателя Q1 или 7—8 выключателя Q2 замыкают цепь обмотки автоматического выключателя F1. Автоматический выключатель F1 отключается и останавливает двигатель.
Блокировка переключения при перегрузках силового трансформатора выполнена при помощи реле F3 контроля нагрузки. Это реле при перегрузках сверх допустимых своими контактами /—2 прерывает оперативные цепи электродвигателя. Перемычка между зажимами 2.6 и 2.7 снята.
Блокировка при низкой температуре масла в баке контактора. Для работы блокировки перемычка между зажимами 2.8 и 2.9 снята. Реле F4 контроля температуры масла при низкой температуре в баке контактора размыкает оперативные цепи пускателей своими контактами /—2. При нормальной работе переключателя, т. е. при допустимых температурах масла в контакторе, блокировки переключения при низкой температуре и перегрузках деблокируются контактами 7—8 контактора КЗ.
Одновременное включение пускателей К1 и К2 пли КЗ и К4 невозможно, так как они взаимно блокированы: в каждую цепь управления пус-
кателем включены последовательно вспомогательные контакты пускателя другого направления.
Блокировка электрической схемы при ручном приводе выполняется механически. При установке рукоятки отключается выключателем Q3, который разрывает силовую цепь питания электродвигателя, а контактами 7—8 и оперативную цепь управления приводом.
Схема управления обеспечивает параллельную работу двух и более приводов. Против рассогласования положений используется дополнительный коммутатор — реле контроля положений.
Наладка привода типа МЗ-4. Осмотром убеждаются в исправности отдельных узлов привода, элементов его схемы. Все эти части привода должны быть в целости, не иметь видимых повреждений и поломок. Прокручивают приводной механизм рукояткой на всем диапазоне в обоих направлениях, чтобы убедиться в отсутствии затираний, помех при движении привода. Если неисправности не обнаружены, к приводу подключают напряжение. Подавать напряжение питания на схему привода при каких-либо механических неисправностях запрещается. При включении напряжения должна , загораться сигнальная зеленая лампа Н2. Поворотом от руки рычага блокировки до крайнего положения проверяют отсутствие командного импульса от кнопок S1 и S2. При освобождении рычага он должен вернуться в исходное положение.
Нажатием кнопок проверяют правильность подключения электродвигателя: при нажатии кнопки «понижение» привод должен перейти к положению с меньшим номером, и, наоборот, при команде на «повышение» привод движется к положению с большим номером. Проверяют действие контактора К4, при длительном нажатии кнопок переключение должно произойти только на одно положение.
При наличии в приводе автоматического прохождения средних ступеней проверяют правильность его дей- . ствня, при этом все эти положения (кроме наибольшего I ко номеру) должны быть пройдены переключателем при одном нажатии пусковой кнопки.
Проверяют блокировку работы двигателя в крайних положениях; для этого устанавливают привод по-
очередно в 1-е и п-е положения и нажатием кнопки Si или S2 убеждаются в отсутствии работы двигателя.
Проверяют установку механических упоров. При помощи рукоятки поворачивают привод за крайние положения и определяют число оборотов рукоятки от нормального положения до упора, которое должно быть в пределах 3—5. При электрическом приводе механическая блокировка должна срабатывать в том же интервале. Незадолго до останова в крайнем положении слышен характерный звук «стука», сигнализирующий о блокировке механизма привода. При дальнейшем вращении рукояткой переключения не будет, так как выходной вал расцепляется с червячной передачей и вращение рукоятки будет вхолостую. Особенность привода М3 — после прокрутки рукояткой 33 оборотов механизм выходит из зацепления.
Для определения правильного согласования привода с переключающим устройством необходимо убедиться, что контактор переключается в пределах оборотов, указанных в паспорте на данное устройство, причем изменение направления регулирования не должно менять числа оборотов рукоятки от нормального положения до момента срабатывания контактора. Если обнаружено несоответствие, производится регулировка, для чего расцепляется верхняя муфта, а рукоятка поворачивается в направлении большего числа оборотов на число оборотов, равное половине разнице оборотов, отсчитанных в разных направлениях.
При транспортировке привода отдельно от переключающего устройства блокированным и запломбированным сочленение их производят без каких-либо смещений выходных валов. Если это условие не будет соблюдено, в круговой диаграмме будет расхождение: контакторы при работе приводом в разных направлениях срабатывают не при одинаковом числе оборотов рукоятки от нормального положения.
При проверке работы привода в автоматическом режиме убеждаются в наличии задержки по времени до 0,8 с. Это требование обусловлено тем, что после подачи регулятором команды на переключение схема становится на подпитку замыканием путевых выключателей S11 или S12 с последующей работой выключателя S/Л который через реле контроля длительности процесса переключения передает сигнал «привод пошел». При об-
ратной же работе путевых выключателей Sil, S12 и S13 сигнал «привод пошел» может поступить в регулятор раньше, чем схема переключения станет на подпитку, в результате регулятором будет снята команда на переключение и приводной механизм остановится, а регулятор воспримет это как застревание в промежуточном положении. Выдержка времени на возврат реле контроля длительности переключения позволяет обеспечить правильную работу приводного механизма независимо от последовательности работы путевых выключателей S11, S12 и S13.
Привод ЕМ-1 и его наладка. Электрическая схема приводного механизма ЕМ-1 приведена на рис. 39. Привод ЕМ-1 применяется для управления переключающими устройствами типов SAV, SCV, SDV изготовления ГДР. Схема привода в работе аналогична рассмотренным схемам управления приводами ПДП-4у и МЗ-4.
При включении кнопки G1 (в сторону положения д) срабатывает пускатель АЗ, замыкая своими вспомогательными контактами цепь управления пускателем А4. Пускатель А4 включает напряжение питания на электродвигатель. Вращаясь, двигатель поворачивает контроллер, при этом замыкаются контакты 1—2 путевого выключателя Д и контакты Г—2' путевого выключателя Д', а также контакты /—2 блокировки Р от неправильного направления вращения привода. Цепи подхвата пускателя АЗ и контактора А1 оказываются собранными. Контактор А1 срабатывает и самоудерживается при помощи своих вспомогательных контактов 5—6, а контактами 9—10 разрывает цепь питания пускателя АЗ. По окончании цикла переключения контакты Р—2' путевого выключателя Д' размыкаются, и пускатель АЗ отключает двигатель. Двигатель останавливается, так как затормаживается при отключении пускателя А4 закорачиваемой обмоткой статора.
Контактор А1 обеспечивает переключение на одно положение независимо от длительности импульса на включение, так как при этом (кнопка G1 или G2 включена) остается включенным через свои вспомогательные контакты 1—2 и 3—4, а вспомогательными контактами 5—Ю и //—12 размыкает цепь пускателей А2 и АЗ.
В отличие от приводов ПДП-4у и МЗ-4 привод ЕМ-1 при кратковременном перерыве питания двигателя не имеет возможности автоматически завершить цикл пере-
Рис. 39. Схема управления приводом типа ЕМ-1:
G1 62 — кнопки управления: А1—А4 — контакторы управления; Д н Д'— путевые выключатели; El—Е4 — блокировки в цепи пускателей А2 и АЗ; Е1 н Е" 1—механические выключатели: S/7 — автоматические выключатели; KL1 — реле контроля длителько- стн переключения на одну ступень; KL4 — реле контроля исправности цепей регулирования напряжения; KL5 — реле блокировки
•— при перегрузке и понижении температуры; KL6 и KL7 — реле блокировки в конечных положениях привода
ключения или проходить средние ступени. Для этого необходима повторная команда от кнопок G1 или G2. Правильное действие привода типа ЕМ-1 обеспечивается применением электрических блокировок.
Блокировка от перехода крайних положений выполнена выключателями Е1 и ЕЗ или Е2 и Е4 в цепи пускателей А2 и АЗ. При отказе по какой-либо причине электрической блокировки работают механические выключатели Е1—EV в силовых цепях электродвигателя.
Особое значение в схеме имеет б л о к и р о в к a F от неправильного вращения: магнитоуправляющий контакт — геркон и замыкающие контакты //—12 пускателей А2 и АЗ отключают цепи самоподхвата. Пускатели отключаются и выключают двигатель. Электродвигатель привода останавливается.
При пользовании для работы приводом рукоятки электрическая схема привода обесточивается выключателем J. Это предотвращает подачу напряжения на цепи управления пускателями и исключает возможность включения электродвигателя при ручном управлении.
Наладка привода ЕМ-1 полностью идентична наладке приводных механизмов других типов, ранее описанных: внешний осмотр, проверка работы от рукоятки, проверка схемы управления и работы привода от электродвигателя, проверка правильности действия блокировок, механических и электрических концевых выключателей. При необходимости производят ревизию контакторов в схеме управления приводом.
Наладка привода ЕМ-1. Производят наружный осмотр приводного механизма: проверяют отсутствие трещин, вмятин, поломок в отдельных узлах и деталях, а также в шкафу привода; обращают особое внимание на отсутствие течи масла в уплотнениях, на надежность крепления элементов приводного механизма, состояние монтажа рядов зажимов, наличие и соответствие надписей на аппаратах, состояние доступных контактных поверхностей. Аварийная мембрана должна быть целой, без повреждений и вмятин.
Следует иметь в виду, что устройства ГДР могут прибывать на монтажную площадку без аварийной мембраны, но с транспортной заглушкой. Заглушку снимают и устанавливают аварийную мембрану, закрыв ее рабочей заглушкой. Проверяют наличие заземления шкафа
приводного механизма, измеряют мегаомметром 1000 В сопротивление изоляции цепей управления и двигателя. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.
Проверяют наличие смазки в редукторе приводного механизма. Вставляют рукоятку и прокручивают привод на всем диапазоне регулирования, привод при этом должен работать плавно, без заеданий; увеличение усилия при вращении рукоятки может наблюдаться перед работой контактора при взводе пружин механизма быстродействия и во время переключения предызбирателя. При работе привода проверяется счетчик числа переключений и указатель положения. Указатели положения на приводе и механизме на крышке переключающего устройства должны показывать одно и то же. В крайних положениях переключателя цепи конечных выключателей должны быть разомкнуты: это проверяется пробником или омметром. Убеждаются, что при ручном управлении управление от кнопок не происходит, а механические упоры останавливают приводной механизм при выходе за крайние положения через 1—2 оборота рукоятки.
При опробовании привода от руки проверяется работа конечных выключателей Д' и Д; для этого открывают крышки этих выключателей и проверяют надежность замыкания контактов /—2 и V—2* во время переключения и их размыкание по окончании переключения. Окончание переключения фиксируется по появлению стрелки-указателя «нормального положения». При необходимости предусмотрена возможность регулировки конечных выключателей путем перемещения выключателя Д немного по высоте, для чего надо ослабить его крепежные винты. Регулировку производят с особой тщательностью, помня, что при отказе конечных выключателей возможны уход привода за крайнее положение при работе от электродвигателя и его поломка.
Вынимают рукоятку и подсоединяют электрическую схему управления приводом к источнику питания. Выключают автоматический выключатель SF и устанавливают предварительно рукояткой привод в 6-е положение, проверяют работоспособность схемы управления от кнопок G1 и G2 в обоих направлениях. При неправильном чередовании фаз электродвигатель должен останавливаться сразу после начала движения. Для нормальной работы привода надо поменять фазы питания в цепи
электродвигателя. При опробовании приводного механизма надо удостовериться в четкости работы всех контакторов; электрических блокировок в крайних положениях при управлении от кнопок, а также при рассогласовании однофазных приводов при групповом управлении; в правильности работы контактора К4 однократного переключения, который должен обеспечивать переключение только на одно положение независимо от длительности импульса на включение.
Проверяют исправность блока питания дистанционного указателя положений переключателя и правильность работы указателя при дистанционном управлении на всем диапазоне регулирования, правильность подключения схемы обогрева электропривода и надежность автоматического ее включения при понижении температуры в шкафу привода до 4-7 °C независимо от времени суток и года. Проверяют надежность работы электродвигателя и схемы управления приводным механизмом при напряжении питания 0,85 номинального значения напряжения. Убеждаются, что при закрытой крышке шкафа управления обеспечивается надежное управление от ключа устройством регулирования напряжения на всем диапазоне.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
В эксплуатации переключающие устройства силовых трансформаторов должны надежно работать в течение всего срока службы. Это обеспечивается соблюдением режимов нагрузки, а также условий, гарантирующих изоляционные характеристики и качество масла в контакторах переключающих устройств.
В нормальных условиях эксплуатации переключающие устройства управляются автоматически. Действие переключателей ответвлений обмоток устройств контролируется счетчиком числа операций в приводе.
Переключающие устройства типа РПН разрешается включать в работу при температуре верхних слоев масла в контакторах минус 20 °C и выше, а выносные переключающие устройства с контактором на опорном изоляторе вне бака силового трансформатора и оборудованного искусственным подогревом — при температуре окружающей среды минус 45 °C и выше. Эксплуатация устройств
переключения ответвлений обмоток ведется согласно требованиям инструкции на конкретное устройство завода-изготовителя.
Правильно отрегулированное и налаженное переключающее устройство не нуждается в ежедневном техническом обслуживании. Только по истечении определенного инструкцией по эксплуатации срока работы, количества произведенных переключений следует проверять изоляционные характеристики залитого в контакторы масла, герметичность устройств переключения ответвления, замену контактов, имеющих дефекты. Проверку герметичности и замену контактов производят обычно при плановых отключениях силового трансформатора, текущем или капитальном ремонте.
Правильная эксплуатация переключающих устройств предусматривает обязательный запрет работы по переключению ответвлении обмоток трансформатора при температуре верхних слоев масла в контакторах ниже минус 25°C; при срабатывании защитного реле или предохранительной мембраны; работу быстродействующих устройств в промежуточном положении (положение «мост»), В процессе обслуживания переключающих устройств надо следить за уровнем масла в расширителе РПН, который должен соответствовать температуре масла в контакторах; за состоянием силикагеля в воздухо- осушителе расширителя (цвет силикагеля должен быть синим, а уровень масла в масляном затворе — нормальным); за работой счетчика переключений (1 раз в месяц снимать показания); за соответствием показаний положения переключающего устройства в приводе и на щите управления. Для очистки контактной системы от шлама и окислов на всех типах переключающих устройств обязательно производят прогонку механизма переключения по всему диапазону с 1 -го по n-е положение и обра пю по 10 раз в каждую сторону не реже чем через каждые 6 мес. Для четкой и надежной работы механизмов через каждые 6 мес производят смазывание незамерзающей тугоплавкой смазкой трущихся деталей и шарнирных соединений передачи.
В период плановых отключений силового трансформатора производят проверку РПН и его текущий ремонт. Текущий ремонт включает осмотр переключающего устройства без какого-либо его вскрытия; устранение всех замечаний, выявленных за период между плановыми от-
Рис. 40. Схема замены масла в контакторе:1, 2 —краны; 3 — пробка; 4 — расширитель контактора; 5 —защитное реле;6 — газовое реле трансформатора; 7 — сифонное устройствоРис. 40. Схема замены масла в контакторе:1, 2 —краны; 3 — пробка; 4 — расширитель контактора; 5 —защитное реле;6 — газовое реле трансформатора; 7 — сифонное устройство
Рис. 40. Схема замены масла в контакторе:
1, 2 —краны; 3 — пробка; 4 — расширитель контактора; 5 —защитное реле;
6 — газовое реле трансформатора; 7 — сифонное устройство
Рис. 40. Схема замены масла в контакторе:
1, 2 —краны; 3 — пробка; 4 — расширитель контактора; 5 —защитное реле;
6 — газовое реле трансформатора; 7 — сифонное устройство
ключениями; проверку газоотводной системы корпуса контакторов и обязательное прокручивание РПН на всем диапазоне переключения ответвлений для механической очистки контактной системы избирателя и особенно пре- дызбирателя, так как именно предызбиратель в процессе эксплуатации РПН может длительное время не участвовать в регулировании напряжения (по условиям режима), а образование шлама в неподвижных контактах происходит более интенсивно, чем в работающих контактах. Во время планового отключения рекомендуется также проверить работу контактора фиксацией угла срабатывания по щелчку (на слух): угол срабатывания не должен отличаться от паспортных данных на значение больше допускаемого заводской инструкцией или быть в допустимых паспортными данными пределах.
Через каждые 5000 переключений независимо от срока работы РПН, но не реже 1 раза в год из корпуса контакторов берется проба масла и проверяется на влагосо- держание и электрическую прочность в стандартном пробойнике при расстоянии между электродами 2,5 мм. Вла- госодержание пробы масла должно быть не более 25 г/т, а пробивное напряжение не менее: 30 кВ для РПН класса изоляции 35 кВ, 35 кВ для РПН класса изоляции
100 кВ и 40 кВ для РПН класса изоляции 220 кВ. Если масло не удовлетворяет одному из этих требований, оно подлежит замене. После замены масла снова берется проба масла: влагосодержание заливаемого масла должно быть не более 10 г/т. Замена масла у встроенных в трансформатор устройств производится по схеме, приведенной на рис. 40. Открывают кран 2 для слива масла из корпуса контактора и после начала слива закрывают кран / между расширителем и баком контактора, при этом пробка 3 для выпуска воздуха из корпуса контактора должна быть открыта. После слива масла выемная часть и корпус контактора промываются струей горячего масла (50—60°C и электрическая прочность 50 кВ) для удаления продуктов разложения масла в процессе работы контактов контактора, после чего контактор заполняется свежим маслом из расширителя. Во время ремонтных работ производят смазывание подшипников механизма переключения.
Если при вскрытии контакторов обнаружены раковины, поджоги на контактных поверхностях контактов, контакты подлежат замене. Контакты заменяются всегда в тех случаях, когда число переключений превышает допустимое значение, а также при уменьшении зазора между главными контактами до 1 мм (при включенных вспомогательных контактах). Зачистка контактных поверхностей не допускается.
Замена контактов требует свободного доступа ко всему контактору. Непосредственная замена контактов технологически проста. Если меняется только металлокерамическая часть контактов, то для этого достаточно освободить крепящие эти части винты и после замены металлокерамики и установки ее на место закрепить их вновь.
После смены контактов обеспечивают плотность их прилегания, при этом щуп 0,05 мм не должен проходить между замкнутыми контактами, и проверяют зазор между главными контактами в момент соприкосновения дугогасительных контактов. Этот зазор должен быть 3 мм. Для установки и измерения этого зазора контактор извлекается из корпуса и механизм выводится из положения «замка». Производят очистку механизма контактора и делителей тока (если они есть) от грязи и масла, после чего в момент касания вспомогательных контактов между главными контактами вставляют щуп 3 мм. Шуп при этом должен проходить между главными контакта-
Рис. 41. Схема контактов рычажного контактора:
/ — главные контакты; 2— вспомогательные контакты; 3— дугогасительные контакты
ми, а не быть зажатым между ними. В таком положении закрепляют контакты и снова проверяют зазоры между контактами. В замкнутом плече контактора типа КНОА ход главных контактов должен быть 2+0,2 мм, а дуго- гасительных 12+0,4 мм; в разомкнутом плече контактора расстояния между дугогасительными контактами должны быть 67 + 2 мм, между вспомогательными контактами 70+2 мм, между главными контактами 45+ 2 мм (рис. 41).
По окончании регулировки проверяют контактное давление контактов контактора: у главных контактов оно должно быть в пределах 200—240 Н (20—24 кгс), вспомогательных контактов—180—220 Н (18—22 кгс) и дугогасительных контактов—80—100 Н (8—10 кгс).
После сборки контактора следует убедиться, чти замкнуто плечо контактора, соответствующее положению привода. Проверяют исправность токоограничивающих резисторов, не отсоединяя их от механизма контактора. Измеряют омметром значение их сопротивления, для чего на момент измерения размыкают дугогасительные контакты или устанавливают между ними прокладку. После измерения прокладки убирают. Измеренное значе-
ние сопротивления токоограничивающих резисторов должно соответствовать паспортным данным с точностью ±5 %. При отсутствии этих данных сравнивают полученные значения с ранее измеренными. У секторных (роторных) контакторов замену контактов на месте не производят, так как это технологически сложно, а меняют весь контактор.
По окончании ремонтных работ устанавливают контактор на место и проверяют работу механизма контактора путем прокручивания привода при помощи рукоятки на всем диапазоне регулирования. После любого ремонта со вскрытием контактора, убедившись в четкой работе механизма, производят проверку регулирующего устройства в полном объеме, т. е. снимают круговую диаграмму и осциллографируют работу контакторного моста. Снятием круговой диаграммы проверяется правильность сочленения контактора с избирателем, а ос- циллографированием устанавливается соответствие очередности работы контактов контактора.
Круговую диаграмму проще снимать до заливки контактора маслом, так как можно присоединиться изолирующими проводниками непосредственно к выводам токоограничивающих резисторов, собрать схему согласно рис. 16. Для осциллографирования также можно собрать схему до заливки контактора маслом, но само осцилло- графирование следует произвести после заливки контактора маслом.
Для сборки схем на установленном в трансформатор контакторе используют контактные щупы (см. рис. 15). Длина контактных щупов должна быть не менее высоты корпуса контактора, для конкретного устройства РПН различна и зависит от класса напряжения устройства переключения:
Класс напряжения устройства, кВ .... 35Длина щупа, мм, для контакторов: с одним механизмом600с двумя механизмами850Класс напряжения устройства, кВ .... 35Длина щупа, мм, для контакторов: с одним механизмом600с двумя механизмами850НО7501000НО750100022011501400220115014003301550190033015501900
Класс напряжения устройства, кВ .... 35
Длина щупа, мм, для контакторов: с одним механизмом600
с двумя механизмами850
Класс напряжения устройства, кВ .... 35
Длина щупа, мм, для контакторов: с одним механизмом600
с двумя механизмами850
НО
750
1000
НО
750
1000
220
1150
1400
220
1150
1400
330
1550
1900
330
1550
1900
Оконечность щупа может быть различной. Для устройств типа РНОА с одним механизмом контактора его на конце закругляют радиусом 1 мм, а для устройств с двумя механизмами контактора щуп оканчивается цилиндрическим штырьком длиною около 70 мм и диаметром 2—3 мм (см. рис. 15). Такая конструкция обеспечи-
1 J 5 7 9 11 13 15 17 19Положения привода1 J 5 7 9 11 13 15 17 19Положения приводаРис. 42. Зависимость сопротивления постоянному току по положениям переключателя PC (а) и РСГ (6)вает в каждом конкретном устройстве надежный контакт с втычным контактом контактора.При измерении сопротивления обмоток постоянному току во время эксплуатации учитывают, что в заводских протоколах значения сопротивлений приводятся обычно не для всех положенииРис. 42. Зависимость сопротивления постоянному току по положениям переключателя PC (а) и РСГ (6)вает в каждом конкретном устройстве надежный контакт с втычным контактом контактора.При измерении сопротивления обмоток постоянному току во время эксплуатации учитывают, что в заводских протоколах значения сопротивлений приводятся обычно не для всех положении
1 J 5 7 9 11 13 15 17 19
Положения привода
1 J 5 7 9 11 13 15 17 19
Положения привода
Рис. 42. Зависимость сопротивления постоянному току по положениям переключателя PC (а) и РСГ (6)
вает в каждом конкретном устройстве надежный контакт с втычным контактом контактора.
При измерении сопротивления обмоток постоянному току во время эксплуатации учитывают, что в заводских протоколах значения сопротивлений приводятся обычно не для всех положении
Рис. 42. Зависимость сопротивления постоянному току по положениям переключателя PC (а) и РСГ (6)
вает в каждом конкретном устройстве надежный контакт с втычным контактом контактора.
При измерении сопротивления обмоток постоянному току во время эксплуатации учитывают, что в заводских протоколах значения сопротивлений приводятся обычно не для всех положении
избирателя, а только для положений избирателя, соответствующих регулированию напряжения в одну сторону (понижения или повышения), исходя из фактора повторения их значений при изменении направления РегУ" лирования. Так, для переключающего устройства на положений (±9) значения сопротивлений приводятся для 11 положений избирателя (с 1-го по 11-е, где Ю-е положение —среднее), исходя из V-образного изменения значений сопротивлений (рис. 42, а)._
Вместе с тем у переключающих устройств с грубой ступенью регулирования, например РС-4-400-Зо-10 19 11, схема регулирования такова, что изменение сопротивления согласно кривой рис. 42, а имеет место только до 11-го положения переключателя, а далее, начиная с 12-го и до 19-го положения, значения сопротивлении уменьшаются (рис. 42,6). Это в заводском протоколе не отражено, поэтому в случае, когда измеренные значения сопротивлений обмоток постоянному току отличаются от заводских данных, следует разобраться в полученных результатах измерений и только после этого давать заключение о пригодности переключающего устройства.
При ревизии и ремонте силового трансформатора обращают внимание на надежность крепления токоограничивающего реактора. В эксплуатации наблюдались случаи обрыва токоведущих отводов реактора из-за больших вибраций реактора, особенно при длительном использовании схемы «моста». При ремонтных работах для выявления степени вибрации реактора рекоменд>-
ется подключить к его выводам напряжение, по значению равное напряжению ступени регулирования, и уменьшить выявившуюся вибрацию путем подтягивания крепления реактора на трансформаторе и самого сердечника реактора.
На одной из подстанций через 3 года после ввода в эксплуатацию отключился трансформатор от срабатывания струйного реле типа RS-1000. При осмотре было обнаружено, что пружина, удерживающая клапан в двух крайних положениях, выпала из пазов, в которых была закреплена. Проверка реле в лаборатории граммометром показала, что срабатывание клапана происходило при усилии 95 г вместо 130 г по норме; кнопки возврата клапана в исходное положение после работы реле не действовали из-за увеличения их хода, так как переключающая планка оказалась погнутой; пружина, фиксирующая клапан в крайних положениях, была слабо закреплена в своих пазах, что увеличило зазоры между упорами и пружиной. В результате от вибрации или случайного даже нерезкого толчка клапан мог отклониться в сторону отключения, закрыв нормально открытый кон- такт. Это указавает на необходимость при проверке реле перед установкой в лабораторных условиях производить тщательную механическую ревизию. Кроме того, в процессе эксплуатации (при осмотре, останове трансформатора, текущих ремонтах) следует проверять действия защитных реле переключающих устройств при помощи контрольных кнопок и в случае обнаружения каких-либо неисправностей в его действии и невозможности устранить неполадки в реле без его демонтажа произвести его замену.
Отключение силового трансформатора от струйного реле защиты контактора во время переключения ответвлений обмоток может произойти из-за увеличения времени переключения, выхода механизма контактора из «замка», перегрева токоограничивающих резисторов, а также отсутствия воздушной подушки под крышкой контактора. При отсутствии воздушной подушки открывают пробку для выпуска воздуха и через сифонное устройство сливают масло до уровня пробки (во время этой операции кран между расширителем и баком контактора должен быть закрыт), после слива масла закрывают пробку для выпуска воздуха и открывают кран между расширителем и контактором. При нарушении нормаль-
ной работы контактора следует обратиться за консультацией на завод-изготовитель силового трансформатора и, получив рекомендации, приступать к устранению неполадок в работе контактора.
Опыт эксплуатации переключающих устройств показал, что в то время как приводы устройств реакторного типа оказались вполне надежными, хотя и они иногда отказывают в электрической схеме, приводные механизмы быстродействующих переключающих устройств довольно часто являются причиной неправильного действия их.
В результате длительной эксплуатации переключателей возможны случаи застревания привода в промежуточном положении, и переключающее устройство оказывается в положении «моста». Это не является для реакторных устройств дефектом, так как они допускают длительную работу устройства в этом положении. По замкнутой на токоограничивающий реактор секции регулировочной обмотки проходит ток, направление которого зависит от назначения трансформатора повышать или понижать регулируемое напряжение. В секциях токоограничивающего реактора проходят токи различного значения в зависимости от того, складываются или вычитаются токи нагрузки с циркулирующим током, значение которого определяется значениями напряжения ступени регулирования и общего сопротивления реактора. Этим объясняется наблюдающийся в эксплуатации различный износ контактов в ветвях контактора и необходимость ревизии дугогасительных контактов.
У быстродействующих устройств работа в положении «мост» не допускается сверх нормативного времени, измеряемого несколькими миллисекундами. Поэтому при остановке привода в промежуточном положении или при отказе механизма доводки устройства до нормального положения необходимо принять срочные меры для ликвидации аварийной ситуации. В случае исчезновения напряжения в цепях питания необходимо быстро восстановить подачу напряжения, при этом устройства РПН с приводами ПДП-4у или МЗ-4 автоматически будут доведены до нормального положения, а для устройств с приводом ЕМ-1 доводка до нормального положения осуществляется повторной подачей команды от ключа пли кнопки управления; при коротком замыкании в цепях управления или повреждении кинематической схемы сле-
дует снять напряжение с привода и устранить неисправность.
Если приводные механизмы при всех видах управления не запускаются, надо отрегулировать контакты ручной блокировки на замыкание при снятой рукоятке и на размыкание при установленной рукоятке, проверить отсутствие обрыва в цепях управления, наличие напряжения на всех фазах, а также исправность электродвигателя.
Непрерывное переключение при кратковременной подаче команды или длительной команде и местном управлении требует регулировки переключателей, а может, и ревизии самого контактора быстродействующих устройств и схемы управления. Прекращение движения механизмов после подачи команды на переключение указывает на неправильное чередование фаз питания электродвигателя или недостаточность длительности команды для приводов типа МЗ-4. Неисправности следует устранить.
В процессе эксплуатации приводных механизмов может наблюдаться выход из строя конечных выключателей, короткое замыкание в их цепях. В этом случае необходимо произвести ревизию конечных выключателей, а в схеме устранить причину возникновения короткого замыкания. Появление в процессе работы переключающих устройств нехарактерных скрежета и шумов в шкафах приводных механизмов требует производства внеочередного осмотра привода, ревизии контакторов управления, смены смазки в редукторах, проверки и устранения течи масла в приводном механизме.
Для устранения изложенных недостатков в работе приводов быстродействующих переключающих устройств в энергосистемах заменяют контроллеры механизмов на путевые выключатели или микровыключатели с достаточной мощностью контактов. Кроме того, изменяют схемы управления приводными механизмами. Так, в Бело- русэнерго на ряде подстанций изменена схема на нофазное управление РПН автотрансформаторов. Предложенная схема проста в эксплуатации, и в этомее достоинство. Управление приводами трех фаз, контроль на основных этапах процесса переключения РПН, защита от рассогласования контролем тока нулевой последовательности автотрансформатора — все это предусмотрено одной общей схемой. Основное оборудование привода вынесено на релейный щит, что повысило надежность
действия оборудования и облегчило его эксплуатацию. В шкафах приводов оставлены лишь по одному пускателю, кулачковые элементы, сигнальные лампы и сельсин-датчик. Схема питания электродвигателя имеет индивидуальные и общий пускатели, подключаемые через автоматический выключатель с дистанционным расцепителем. Схема обеспечивает выявление неисправности и отключение напряжения питания в течение одного цикла переключения (10—12 с). Запуск двигателей производится одновременно, а останов каждого в отдельности и не-
Выполнение операции
после к ап и-
Наименование операции
при МОН-
тального ре-
таже
монта или
репизип
Внешний осмотр переключающего устройст-
+
+
ва и привода
Контроль целостности мембраны
+
+
Контроль соответствия показаний указате-
+
+
лей положения ПУ и ПМ
Осмотр избирателя и контактора
—
+
Проверка маслоуказателя
+
+
Проверка наличия масла в баке коитактора
+
+
Прогонка привода на всем диапазоне регу-
+
+
лирования рукояткой
Измерение коэффициента трансформации
+
+
Измерение сопротивления постоянному току
+
+
Измерение сопротивления постоянному то-
—
+
ку токоограничивающих резисторов
Измерение контактного давления контактов
—
+
избирателя, предызбирателя и контактора
Измерение переходных сопротивлений кон-
—
+
тактов
Снятие неполной круговой диаграммы (на
+
+
Снятие полной круговой диаграммы
—
+
Осциллографирование работы контактора
—
+
Проверка целостности цепи тока
+ -
+
Контроль работоспособности струйных реле
+
+
Проверка качества масла в корпусе кон-
+
+
тактора
Таблица 4
работе переключающих
в
механизмов определяется как для устройств без проведения ревизии или ремонта. После замены контактов наладочные работы проводятся в полном объеме.
Примечание. При отсутствии нарушений _ ,.._,г„..._.„__.... устройств вскрывать контакторы даже после истечения гарантийного срока не следует, объем работ по проверке переключающих устройств и их приводных
зависимо друг от друга. Это исключает расхождение приводов в разные стороны.
Для более надежной работы РПН предложенная схема предусматривает питание управления и блока автоматического регулирования в обязательном порядке от разных фаз напряжением 220 В.
Внедрение схемы на подстанциях 330 кВ в Белглав- энерго сократило ложные отключения силовых автотрансформаторов, ликвидировало рассогласование РПН более чем на одно положение. Подробно схема управления 1 ПП автотрансформаторов рассмотрена в [3]. В табл. 4 приведен перечень работ по наладке переключающих устройств силовых трансформаторов, в приложениях — рекомендуемые формы протоколов проверки переключающих устройств и перечень приборов и приспособлении для их наладки.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Протокол проверки переключающего устройства РН Т-20, установленного на силовом трансформаторе типа ., зав. № Заводской № устройства (фаза) • год вып.
Переключающее устройство прокручено от руки на всем диапазоне регулирования в обоих направлениях, при этом проверена работа конечных выключателей, упоров.
Проверка последовательности действия контактора и избирателя произведена снятием круговой диаграммы при работе устройства с 11-го положения к 12-му и обратно посредством сигнальной лампы.
Схема снятия круговой диаграммы см. рис.
Последовательность действия контактов
Сигнальная лампа
Угол поворота вертикального вала, град
от 12-го к
ОТ 11-го к 12-муп.му поло.
положениюжению
фаза
А
в |
с
А
В
С
КД открывается И2 открывается И2 закрывается КД закрывается КД открывается И1 открывается Ш закрывается КД закрывается
Горит Гаснет Загорается Горит Горит Гаснет Загорается Горит
Размыкание и замыкание контактов КД наблюдается визуально
По результатам (углам поворота вала) вычерчивается разверну круговая диаграмма для каждой фазы.
ИЗ
Продолжение приложения I
Расчетная круговая диаграмма:
Угол поворота вертикального вала, град:
;; — контакт замкнут;;; — контакт замкнут;/////'I — контакт разомкнут./////'I — контакт разомкнут.
;; — контакт замкнут;
;; — контакт замкнут;
/////'I — контакт разомкнут.
/////'I — контакт разомкнут.
Заключение: По результатам проверки переключающее устройство
РНТ-20, зав. №
соответствует
требова-
ниям заводской инструкции.
Проверку произвели:
не соответствует
фамилия
подпись
дата
фамилия
подпись
дата
протокол проверил: должность
фамилия подпись
дата
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Протокол проверки переключающего устройства (ПУ)
Полное наименование
Заводской № ПУ
Тип приводного механизма (ПМ)
Заводской № ПМ
Тип силового трансформатора
год изготовления , завод
Внешний осмотр ПУ и ПМ
Переключающее устройство прокручено при помощи рукоятки на всем диапазоне регулирования в обоих направлениях, проверена работа концевых упоров .
Проверена электрическая схема управления приводом
Механизм привода проверен в работе от электрической схемы, при этом проверены работа электрических концевых выключателей и действие блокировок
Проверка правильности сочленения избирателя, предызбирателя и контактора производилась снятием неполной, полной круговой диаграммы па положениях с до
и обратно, при этом работа приводом осуществлялась рукояткой, электродвигателем.
При снятии неполной диаграммы контактор срабатывал при
Круговая диаграмма переключающего устройства приводится на рис. ;
Работа контактов контактора определялась на слух.
Проверка отсутствия разрыва токовой цепи при работе переключающего устройства и чередование действия контактов контактора производились осциллографированием по схеме рис. (см. рис. ).
Временная диаграмма приведена на рис. (см. рис. )
Вибрация контактов не превышала (4—6) мс.
Заключение: Переключающее устройство типа
зав. № , установленное на силовом трансформаторе типа , зав. № , по результатам испытаний соответствует требованиям заводской инструкции
Испытание проверили:
должность, фамилия, инициалы, подпись, дата
Проверил:Проверил:должность, фамилия, инициалы, подпись, дата
Проверил:
Проверил:
должность, фамилия, инициалы, подпись, дата
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Временная характеристика контактора ПУ зав. №
Участок
Время, мс
Норма
Фаза Л
Фаза В
Фаза С
rt->(n+l)
(rt-f-D-^rt
«->(«+!)
(«+!)->«
«->(«+0
GH-lHn
А—Б
20—30
Б—В
9—14
В—Г
15—22
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Перечень приборов и приспособлений для наладки переключающих устройств силовых трансформаторов
Вольтметр типа Э-514...600 В—1 шт., 30—150 В—(1—3) шт.
Мост постоянного тока типа Р-333 1 шт.
Микроомметр типа Ф-1451 шт.
Мост переменного тока типа Р-5026 с эталонным конденсатором 1 шт.
Амперметр типа Э-513 1—2, 1—5 А ,.,,,. 1 шт.
Динамометр:
на 100 Н 1 шт.
на 250 Н1 шт.
Осциллограф Н-105, И-1151 шт.
Магазин резисторов к осциллографу1 шт.
Источник питания постоянного тока 12—24 В .. 1 или 3 шт.
Щуп контактный2или 6 шт.
Лимб круглый на 360° .1 шт.
Лампы сигнальные .,5 шт.
Бумага осциллографная светочувствительная . ...• Г5 м
Соединительные проводники
Автоматический выключатель типа АП-501 шт.
Рубильники
При использовании для осциллографировання фоточувствитель- >юй пленки нли бумаги необходимо иметь бачки — 2 шт. для проявления, проявитель и закрепитель.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
,1. Руководящие технические материалы РТМ 16. 800. 723—80.
Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию. — М.; СПО Союзтехэнерго, 1981.— 80 с.
Методические указанна по наладке устройств переключения ответвлений обмоток под нагрузкой (производства НРБ и ГДР) трансформаторов РПН. — М.: СПО Союзтехэнерго, 1981.—43 с.
Е. С. Ковальчук, А. М. Жуковский. Схема управления РПН автотрансформаторов. — Электрические станции, 1982, № 6, с. 71— 73.
Якобсон И. А. Испытания переключающих устройств силовых трансформаторов. — М.: Энергия, 1970. — 56 с.
Якобсон И. А. Наладка быстродействующих переключающих устройств силовых трансформаторов. — М.: Энергия, 1976. — 96 с.
Филиппишин В. Я.. Туткевич А. С. Монтаж силовых трансформаторов.— М.: Энергоиздат, 1981. — 432 с.
Инструкция по эксплуатации газовых реле BF-80/Q и струйных реле URF-25/10 защиты трансформаторов и устройств РПН.— М.: СПО Союзтехэнерго, 1979.
Нормы испытания электрооборудования. — 5-е изд. — М.: Атомиздат, 1978. — 304 с.
Порудоминский В. В.. Устройства переключения трансформаторов под нагрузкой. — М.: Энергоиздат, 1974. — 288 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 3
Устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов 4
Требования к переключающим устройствам ....П
Наладка переключающих устройств типа ПБВ...24
Переключающие устройства без отключения напряжения (РПН) 26
Быстродействующие переключающие устройства...33
Приводные механизмы переключающих устройств...87
Эксплуатация переключающих устройств .....104
Приложения116
Список литературы120
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРАБИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРАИ. А. ЯКОБСОННАЛАДКАИ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВИ. А. ЯКОБСОННАЛАДКАИ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
И. А. ЯКОБСОН
НАЛАДКА
И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
И. А. ЯКОБСОН
НАЛАДКА
И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
^bl
контроль 11 ыи л: ют л к СРОКОВ ВОЗВРАТА■ КНИГА ДОЛЖНА БЫТЬВОЗВРАШГНА НЕ ПОЗЖЕУКАЗАНИОГО ЗДЕСЬ СРОКАконтроль 11 ыи л: ют л к СРОКОВ ВОЗВРАТА■ КНИГА ДОЛЖНА БЫТЬВОЗВРАШГНА НЕ ПОЗЖЕУКАЗАНИОГО ЗДЕСЬ СРОКАБИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
контроль 11 ыи л: ют л к СРОКОВ ВОЗВРАТА
■ КНИГА ДОЛЖНА БЫТЬВОЗВРАШГНА НЕ ПОЗЖЕ
УКАЗАНИОГО ЗДЕСЬ СРОКА
контроль 11 ыи л: ют л к СРОКОВ ВОЗВРАТА
■ КНИГА ДОЛЖНА БЫТЬВОЗВРАШГНА НЕ ПОЗЖЕ
УКАЗАНИОГО ЗДЕСЬ СРОКА
Основана в 1959 г.
Колям пред, видам Колям пред, видам Выпуск 573
Колям пред, видам
Колям пред, видам
И. А. ЯКОБСОН
НАЛАДКА
^ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ
$ УСТРОЙСТВ д
8 ТМО Т. 1 млн 3. 114—848 ТМО Т. 1 млн 3. 114—84силовых ^
8 ТМО Т. 1 млн 3. 114—84
8 ТМО Т. 1 млн 3. 114—84
ТРАНСФОРМАТОРОВ
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1985
ББК 31.261.8
Я 46
УДК 621.314.222.6:621.316.543
Рецензент В. В. Порудоминский
80-8580-85ББК 31.261.86П2.1.081ББК 31.261.86П2.1.081
80-85
80-85
ББК 31.261.8
6П2.1.081
ББК 31.261.8
6П2.1.081
Редакционная коллегия:
В. Н. Андриевский, С. А. Бажанов, Ю. В. Зайцев, Д. Т. Комаров, В. П. Ларионов, Э. С. Мусаэлян, С. П. Розанов, В. А. Семенов, А. Д. Смирнов, А. Н. Трифонов, П. И. Устинов, А. А. Филатов
Якобсон И. Л.
Я 46 Наладка и эксплуатация переключающих устройств силовых трансформаторов. — М.: Энергоатомиздат, 1985.— 120 с., ил.— (Б-ка электромонтера; Вып. 573).
35 к. 35000 экз.
Рассматриваются устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов, предъявляемые к ним требования и особенности их конструкций. Основное внимание уделено наладке различных типов переключающих устройств в условиях монтажной площадки прн пусконаладочных работах. Изложены вопросы наладки механизмов переключающих устройств.
Для электромонтажников, наладчиков, мастеров, техников и эксплуатационного персонала электрических станций и подстанций.
2302030000-026 а
051(01)-85
ИЛЬЯ АБРАМОВИЧ ЯКОБСОН
Наладка и эксплуатация переключающих устройств силовых трансформаторов
Редактор Э. С. Мусаэлян
Редактор издательства Н. В. Ольшанская
Художественный редактор В. А. Гозак-Хозак
Технический редактор А. С. Давыдова
Корректор 3. Б. Драновская
ИБ № 552
Сдано в набор 20.08.84. Подписано в печать 18.12.84. Т-23084. Формат 84х108,/з2- Бумага кн.-журн. имп. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 6.3. Усл. кр.-отт. 6,51. Уч.-изд. л. 6,6. Тираж 35 000 экз. Заказ № 935. Цена 35 к.
Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Владимирская типография Союзполнграфпрома прн Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7