Энергетики и электрификации «еэс россии» департамент стратегия развития и научно-технической политики основные положения

Масляные выключатели серии ВМП-10 Выключатели серии ВМП-10 на номинальное напряжение 10 кВ предназначены для установки в ячейках КРУ и выпускаются на номинальные токи 630, 1000, 1600, 3150 А (рис.3-17). Рис.3-17. Масляный выключатель ВМП-10 П/630: 1 - направляющая колодка; 2 - роликовый токосъем; 3 - верхний вывод; 4 - подвижный контакт; 5 - дугогасительная камера; 6 - нижний вывод; 7 - неподвижный розеточный контакт; 8 - направляющий стержень; I - характер изменения температуры по высоте выключателя при исправных контактных соединениях; II - то же при нагреве роликового токосъема; III - то же при нагреве контактов дугогасительной камеры Масляный выключатель ВМП-10 Дефект: нагрев дугогасительной камеры и узла подсоединения шины к линейному выводу выключателя Масляный выключатель ВМП-10 Дефект: нагрев узла подсоединения шины к нижнему выводу выключателя При тепловизионном контроле маломасляных выключателей серии ВМП-10 проверяется болтовое соединение шины и вывода выключателя, состояние роликового токосъема и контактов дугогасительной камеры. Ухудшение состояния контактов роликового токосъема и дугогасительной камеры обычно проявляется в виде локальных нагревов на поверхности корпуса выключателя. Воздушные выключатели Воздушные выключатели выпускаются на номинальные напряжения 110 кВ и выше. На рис.3-18 приведен общий вид воздушного выключателя серии ВВН, наиболее распространенной конструкции выключателя. Рис.3-18. Воздушный выключатель ВВН: 1 - контакт; 2 - емкостный делитель напряжения; 3 - отделитель; 4 - опора отделителя; 5 - омический делитель напряжения; 6 - средний фланец; 7 - дугогасительная камера; 8 - подвижный контакт; 9 - опора камеры; 10 - опорный изолятор; 11, 12, 13, 14 - нагревы соответственно в камерах отделителя, дугогасительной, конденсаторе, фарфоровом воздуховоде Гасительная камера воздушного выключателя серии ВВН: 1 - аппаратный вывод; 2 - верхний фланец; 3 - фарфоровая покрышка; 4 - неподвижный контакт; 5 - средний фланец; 6 - механизм подвижного контакта; 7 - подвижный контакт Воздухонаполненный отделитель воздушного выключателя серии ВВН: 1 - верхний фланец; 2 - средний фланец; 3 - фарфоровая покрышка; 4 - механизм подвижного контакта; 5 - неподвижный контакт; 6 - аппаратный вывод Неудовлетворительная герметизация фарфоровой покрышки воздуховода отделителя ВВ-500 кВ привела к увлажнению внутренней поверхности покрышки, протеканию по ней тока утечки, нагреву и последующему перекрытию. Слева показан термопрофиль распределения температуры по высоте камер отделителя. Виден практически одинаковый нагрев контактов четырех камер отделителя и резкий "всплеск" температуры в месте герметизации верхней фарфоровой покрышки. Ослабление контактного соединения второй и третьей (сверху) дугогасительных камер выключателя ВВ-500 кВ привело к аварийному нагреву этого узла. На правой фазе показан термопрофиль распределения температуры по высоте дугогасительных камер Термограмма омических делителей двух фаз воздушного выключателя Термограмма снята непосредственно после отключения воздушного выключателя, т.е. после протекания по омическим делителям рабочего тока. Нагрев омического делителя (точка 1 - 21,5 °С) может быть обусловлен более продолжительным процессом гашения дуги в этой фазе по сравнению с другой фазой (точка 2 - 19,8 °С). Контактная система фазы выключателей этой серии состоит из дугогасительных камер и контактов отделителя, соединенных последовательно. У выключателей 150 кВ и выше каждый разрыв камеры зашунтирован параллельно присоединенным к нему элементом омического (бетелового) делителя напряжения, а параллельно к каждому разрыву отделителя присоединен конденсатор делителя напряжения. Дугогасительная камера каждого разрыва расположена вблизи опорного металлического фланца выключателя и состоит из неподвижного и подвижного контактов, причем в последнем токосъем осуществляется с помощью скользящих Z-образных пластин. Камера отделителя также имеет подвижный и неподвижный контакты, расположенные в средней части фарфоровой покрышки. Контакты дугогасительных камер выключателя размыкаются лишь на время гашения электрической дуги при отключении выключателя, контакты отделителя замкнуты при включенном положении выключателя и разомкнуты - при отключенном. Причинами неисправности дугогасительных камер воздушных выключателей, выявляемыми при ИК-диагностике, могут быть: неплотное касание между собой подвижного и неподвижного контактов камеры или отделителя, заедание скользящих Z-образных контактов подвижного контакта, недостаточная затяжка соединения неподвижного и механизма подвижного контакта при сборке камеры и т.п. В отделителе вероятны возможность перекоса оси подвижного контакта относительно неподвижного, заедание подвижного контакта в розетке скользящих контактов и др. Измерение температур омических делителей в процессе отключения воздушных выключателей позволяет оценить одновременность размыкания контактов дугогасительных камер фаз, т.е. определить фазу, в которой процесс гашения дуги носит затяжной по сравнению с другими фазами характер. Элегазовые и вакуумные выключатели За последние годы в России получили определенное распространение элегазовые и вакуумные выключатели (рис.3-19). При инфракрасном контроле состояния контактной системы элегазового выключателя 6-10 кВ серии VF проверяется нагрев контактных соединений верхнего и нижнего выводов, а также отсутствие локальных нагревов на корпусе полюса выключателя в зоне расположения дугогасительной камеры. 1 - верхний вывод; 2 - неподвижный контакт; 3 - дугогасительный контакт; 4 - корпус дугогасительной камеры; 5 - нижний вывод; 6 - подвижный контакт; 7 - основание выключателя Рис.3-19. Элегазовый выключатель VF ячейки КРУ Конструкция выключателей представляет собой блоки из полимерных материалов, внутри каждого из которых размещена дугогасительная камера и рабочие контакты. Таким образом, токоведущий контур фазы выключателя состоит из КС "ошиновка - ввод выключателя" - контакты дугогасительной камеры - КС "ошиновка - вывод выключателя". Общий вид элегазового выключателя серии 300 на номинальное напряжение 52-145 кВ фирмы Альстон Кинематическая схема действия элегазового выключателя: 1 - крышка с токоведущим выводом; 2 - наполнитель газа; 3 - дугогасительный контакт; 4 - рабочий контакт; 5 - форсунка для дутья; 6 - розеточный контакт; 7 - поршень; 8 - цилиндр; 9 - покрышка дугогасительной камеры; 10 - промежуточный фланец с токоведущим выводом; 11 - подвижный контакт; 12 - изоляционная тяга; 13 - опорный изолятор Нагрев выводов одного из полюсов элегазового выключателя 35 кВ ВГБ-35 Причинами нагрева (10-кратный перегрев между выводами соседних полюсов) могут являться: - скопление влаги в нижней части покрышки; - несимметричная токовая нагрузка во вторичных токовых цепях; - разомкнутые обмотки встроенных ТТ; - повышенные диэлектрические потери внутренней изоляции вводов; - образование трещин и пустот (с заполнением их влагой) в заливочной массе вводов и др. 1 - литая эпоксидная втулка; 2 - виниполовый заполнитель; 3 - покрышка; 4 - место скопления влаги; 5 - трансформаторы тока Методика ИК-контроля Внешние контакты и контактные соединения (КС) выключателей, если они доступны визуальному осмотру и находятся на воздухе, при проведении ИК-диагностики оцениваются по значению превышения температуры, регламентированному ГОСТ 8024-90 (Л.12). Например, анализ термограммы нижнего узла подсоединения шины к выключателю ВМП-10 (рис.3-17) показывает, что для фазы А (левая фаза) - это КС, после пересчета к номинальному току значение превышения температуры характеризует его аварийное состояние. Термопрофиль 1 фазы выключателя показывает точку максимального перегрева. Пересчет температур от номинальной нагрузки к рабочей при близких их значениях можно производить исходя из отношения , где tн и Iн - соответственно превышение температуры и ток при рабочей нагрузке; tном и Iном - то же при номинальной нагрузке. В зависимости от материала контакта заводами-изготовителями электрооборудования установлены предельные значения превышения температуры нагрева контакта над температурой масла при номинальном токе: - для контактов из меди tном принимается - 35 °С; - для контактов металлокерамических с содержанием вольфрама и молибдена tном - 45 °С. Контакты дугогасительных камер выключателей с малым объемом масла (серий ВМГ-133, ВМП-10, МГГ, МГ-110, ВМТ, ВМК), контакты дугогасительных камер и отделителей воздушных выключателей, контакты вакуумных и элегазовых выключателей рекомендуется оценивать по характеру распределения температуры по высоте дугогасительной камеры и значению избыточной температуры. В качестве иллюстрации на (рис.) приведены термопрофили дугогасительных камер выключателя ВМП-10. У левой фазы характер распределения температуры по высоте выключателя не имеет резких перепадов, что свидетельствует об исправном состоянии дугогасительного устройства. Средняя фаза выключателя имела неудовлетворительное КС линейного вывода и повышенное переходное сопротивление дугогасительных контактов. Термопрофиль показывает участки выключателя, имевшие аномальные зоны перегрева. Контакты выключателей указанных выше серий находятся в относительно небольшом объеме масла. Процесс теплообмена от контакта к поверхности корпуса (покрышки) выключателя происходит путем перехода тепла от точек с более высокой температурой к точкам с меньшей температурой. Поскольку конструкция дугогасительных камер всех фаз выключателя одинакова, процесс теплообмена в них носит идентичный характер. Поэтому по температурам, измеренным на поверхности корпуса (покрышки) фаз, можно судить о тепловом состоянии контактов дугогасительных камер. Сравнивая между собой измеренные температуры разных фаз, можно по значению "избыточной" температуры осуществлять дефектацию дугогасительной камеры. Так, если значение избыточной температуры, т.е. разность между максимальной температурой одной фазы, измеренной на поверхности корпуса выключателя в зоне расположения дугогасительных контактов, и минимальной температурой другой фазы находится в пределах 5-10 °С при нагрузке 0,5Iном, выявленную неисправность необходимо устранить во время ремонта, запланированного по графику и т.д. Контакты дугогасительных камер (ДК) масляных баковых выключателей 35-220 кВ размещены в изоляционных конструкциях (рис.3-13) и отделены от баков выключателей слоем масла и внутрибаковой изоляцией. Процесс теплопередачи от контактов ДК к корпусу выключателя носит сложный характер, который можно рассмотреть на примере тепловой модели (рис.3-21). Модель состоит из бака 1, наполненного маслом 2, в который помещена металлическая пластина 3 в изоляции 4, имитирующей стенки ДК. Через пластину площадью F пропускается электрический ток, создающий в ней потери P. Тогда удельные тепловые потери . Передача тепла от металлической пластины к наружной поверхности изоляции осуществляется путем теплопроводности. Перепад температуры tиз между металлической пластиной и к наружной поверхности изоляции определяется законом Фурье: , где  - толщина изоляции, м;  - коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(м·°С); Ru - тепловое сопротивление, м2·°С/Вт. Корпус ДК выполнен из бумажной или тканой изоляции, пропитанной смолой и разделенной слоями масла. Расчет коэффициента теплопроводности такой композиции представляет определенные сложности, тем более что он зависит от температуры, возрастая при ее увеличении. От поверхности изоляции тепло отводится путем естественной конвекции, которая характеризуется свободным движением масла вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц. Непосредственно прилегающие к поверхности изоляции частицы масла нагреваются больше, нежели частицы, расположенные дальше от поверхности. Свободное движение масла вдоль нагретой поверхности изоляции определяет процесс конвективного теплообмена, который подчиняется закону Ньютона: , где м - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·°С); tт - температурный напор, т.е. превышение температуры поверхности над температурой масла, °С. Движение масла в основном определяется температурным напором. При малых значениях tт преобладает ламинарный, при больших значениях - турбулентный режим движения. Нагрев контакта ДК носит локальный характер и должен проявляться в виде теплового "пятна" на поверхности бака выключателя. Значение температуры "пятна", его конфигурация и размеры будут зависеть от температуры окружающего воздуха, масла, а также вида и местоположения дефекта в ДК. Так, при ИК-контроле МВ-110 кВ на поверхности его бака было обнаружено небольшое тепловое "пятно" (рис.) с температурой 20,8 °С (при температуре воздуха 10 °С), расположенное в зоне нагретого масла (вид I). Ревизия выключателя выявила характер дефекта в ДК: нарушение контакта гибкой связи в нижней части камеры (рис.- вид I). При нарушении верхнего подвижного контакта ДК (рис.3-13 - вид II) конфигурация и размеры теплового "пятна" носят более ярко выраженный характер (рис.- вид II). Методика инфракрасного контроля выключателей определяется следующими факторами: - контроль желательно проводить ранним утром, до восхода солнца, с тем чтобы исключить влияние солнечной радиации; - перед проведением контроля необходимо оценить состояние поверхностей бака выключателя (равномерность окраски, отсутствие ржавчины, подтека масла и т.п.), что может отразиться на значениях коэффициента излучения; - при проведении ИК-контроля рекомендуется вести запись на видеомагнитофон или на дискету с последующей обработкой данных на компьютере; - подогрев баков выключателя, если ИК-контроль проводится в зимнее время года, должен быть заблаговременно отключен; - фиксируются: нагрузка, температура окружающего воздуха, климатические факторы; - ИК-контроль желательно проводить с использованием объектива 7°; - осмотр поверхности баков выключателя необходимо вести для каждой фазы в отдельности, с обязательной записью изображения участка поверхности бака, расположенного вблизи ДК; - при выявлении локального участка нагрева рекомендуется повторить через 12-24 ч ИК-контроль с записью изображения при иной (большей или меньшей) нагрузке. В общем случае при оценке состояния контактов ДК при проведении ИК-контроля можно исходить из следующих соображений. При нормальном состоянии токоведущей контактной системы выключателя, сопротивление которой находится в пределах нескольких сотен мкОм, тепловыделения в зонах контактных соединений и контактов ДК сравнительно невелики и равномерно распределяются по объему масла выключателя. Если не учитывать небольшое рассеивание тепла при переходе с контакта в масло, то можно с приемлемой для ИК-контроля точностью считать одинаковыми температуры масла в баке и поверхности бака (фарфоровой покрышки) выключателя. По мере ухудшения состояния контакта ДК тепловыделение увеличивается, температура масла за счет конвекции повышается.

Похожие:

	Энергетики и электрификации «еэс россии» департамент научно-технической... Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...		Приказ 13. 07. 2006 №490 Об утверждении и вводе в действие Стандарта ОАО рао «еэс россии» Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации «еэс россии»
	Инструкция по проектированию городских электрических сетей рд 34. 20. 185-94 Утверждена: Министерством топлива и энергетики Российской Федерации 07. 07. 94, Российским акционерным обществом энергетики и электрификации...		Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации... Оэтс и экспертными организациями, выполняющими профильные работы по противокоррозионной защите и базируется на применении международных,...
	Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного... Разработано: Департаментом научно-технической политики и развития рао "еэс россии", Научно-исследовательским институтом электроэнергетики...		Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации... Необходимые изменения в настоящий стандарт (вызванные новым опытом противокоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей, внедрением...
	Методические указания по организации учета топлива на тепловых электростанциях рд 34. 09. 105-96 Утверждено Российским акционерным обществом энергетики и электрификации "еэс россии" 12. 05. 96 г		Согласовано Департаментом экономики рао "еэс россии" Инструкция предназначена для персонала акционерных обществ энергетики и электрификации (энергосистем) Российской Федерации, проектных...
	И электрификации СССР главное научно-техническое управление энергетики и электрификации Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "союзтехэнерго"		Департамент научно-технической политики и развития Разработано открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...
	Справочник содержит новые квалификационные характеристики, связанные... Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации "еэс россии"		Приказ 08. 10. 2003 №521 Об обеспечении сбора данных коммерческого... Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации ОАО рао «еэс россии»
	Департамент научно-технической политики и развития технические требования... Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...		Департамент научно-технической политики и развития технические требования... Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...
	Стратегия развития здравоохранения Российской Федерации на долгосрочный период 2015 – 2030 гг Положения настоящей Стратегии определяют приоритеты и основные направления государственной политики и нормативно-правового регулирования...		Стратегия Российской Федерации в области развития науки и инноваций... Использование результатов научно-технической деятельности и объектов интеллектуальной собственности имеет первостепенное значение...