Общие принципы организации обслуживания и ремонта устройств электроснабжения

Также измеряют тангенс угла диэлектрических потерь изоляции обмоток трансформатора. При резком повышении по сравнению с ранее получавшимися значениями (на 30% и более) необходимо выяснить причину этого явления. Причиной резкого повышения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции обмоток трансформатора может быть повышение тангенс угла диэлектрических потерь самого масла, находящегося в трансформаторе.

Лекция № 6

Тема: «Сушка силовых трансформаторов»

6.1 Определение возможности включения трансформатора без сушки.

Определение возможности включения трансформатора без сушки.

Трансформатор можно включать без сушки, если:

· капремонт производился без смены обмоток (даже частичной);

· выемная часть трансформатора находилась в воздухе с относительной влажностью не более 75% не дольше: для трансформатора с напряжением 35 кВ и ниже - 24 часа,. для трансформатора с напряжением 110 кВ и выше - 16 часов;

· указанные сроки могут быть увеличены в три раза, если температура выемной части во время выемки и ремонта поддерживалась на 5°С выше температуры окружающей среды.

Если эти условия не были соблюдены, то возможность включения без сушки определяют сопоставлением результатов измерений до и после ремонта.

Включение без сушки допустимо, если:

· сопротивление изоляции (60с) не понизилось более, чем на 40%;

· отношение С2 к С50 возросло не более, чем на 10%;

· тангенс дельта возрос не более, чем на 30%.

Если показатели изоляции трансформатора до ремонта были очень высокими, то допускается большее ухудшение изоляции. Но абсолютные показатели не должны быть выше указанных в табл.6.

Таблица № 6 - Абсолютные значения показателей, при которых допускается включение трансформатора без сушки после капремонта

Отношение R60с/R15с не нормируется, но учитывается при определении необходимости сушки; обычно эти значения для неувлажненных обмоток равны: для обмоток напряжением до 35кВ включительно - не менее 1,3, для обмоток 110 кВ и выше - 1,5-2,0.

Для увлажненных обмоток или имеющих местные дефекты - 1,00 (или около 1).

Сушка трансформатора является очень ответственной операцией, от правильности проведения ее во многом зависит надежность дальнейшей работы.

Применяют два вида сушки:

1) Сушка без вакуума производится воздуходувкой и нагнетаемым ею горячим воздухом.

2) Сушка под вакуумом - в собственном баке с нагревом магнитными потерями в баке трансформатора или 0-последовательности в самом трансформаторе.

6.2 Сушка трансформатора воздуходувкой

Сушка трансформатора воздуходувкой производится в специальной, хорошо утепленной камере. Камера может быть деревянной, но внутри она должна быть выстлана асбестом и поверх обшита металлическими листами для пожаробезопасности. Эскиз сушильной камеры для трансформатора показан на рис.21:

t° - термометры сопротивления или термопары;

Тр - сушимый трансформатор;

СК - утепленная сушильная камера;

ИУ - искроуловитель (металлическая сетка);

ВН - электро- или паронагревателъ;

В - вентилятор.

На всосе вентилятора устанавливается матерчатый фильтр для предотвращения попадания пыли.

Рис.21. Сушка трансформатора воздуходувкой

Температура воздуха на входе в сушильную камеру не должна превышать 105°С. Камеру следует утеплить так, чтобы температура на выходе из верхнего отверстия была не ниже 80-90°С.

Температура активной части трансформатора не должна превышать 105°С.

Ускоряет сушку периодическое снижение температуры трансформатора (отключением нагревателя): внутренние слои изоляции остаются более горячими и влага выходит из них наружу.

Желательно, чтобы разница температур между наружным слоем изоляции и температурой магнитопровода была в периоды отключения нагревателя примерно 15-20°С и продолжительность такого периода составляла 15-20 часов. Температура магнитопровода оказывается выше температуры обмотки при отключении нагревателя потому, что обмотка охлаждается значительно быстрее магнитопровода.

Не рекомендуется охлаждать магнитопровод ниже 70-95°С, а обмотку ниже 65-70°С.

Этот цикл термодиффузии может неоднократно повторяться. Процесс сушки регистрируется в журнале и вычерчивается на графике сушки, пример которого приведен на рис.22: 1 - температура воздуха, 2 - температура изоляции; 3 - сопротивление изоляции обмотки. Горизонтальный участок a-б на кривой изменения сопротивления изоляции трансформатора характеризует окончание процесса сушки - уровень изоляции неизменен при неизменной температуре. На участке б-в сопротивление изоляции увеличивается при снижении температуры трансформатора после отключения нагрева - это также характеризует сухую изоляцию. Высушенная обмотка до ее остывания должна быть кг-К можно скорее погружена в «сухое» дегазированное масло.

Рис.22. График сушки трансформатора

6.2 Технология сушки под вакуумом

Бак очищается и протирается досуха. Выемная часть трансформатора опускается в бак. Провода от термометров сопротивления выводятся наружу через уплотнения. Бак герметизируется и утепляется. Проверяется его герметичность: ступенями по 100 мм рт.ст. поднимается вакуум до 740-750 мм рт.ст. Бак считается герметичным, если натекание не превышает 200 мм рт.ст./час. Включается нагрев, и за 20-30 ч температура бака поднимается до 100°С. Создается вакуум 200 мл рт.ст., который держится два часа, затем постепенно снижается.

После этого измеряется количество выпавшего конденсата в охладительной колонке . Продолжается нагрев при атмосферном давлении до достижения магнитопроводом и изоляцией 95-105°С при температуре в баке 100-105°С. Для трансформаторов 330-500 кВ для этого требуется не менее 80 часов. Температура стенок бака не должна превышать 115°С. В процессе подъема температуры каждые 2 часа создается на 30 мин вакуум 250-300 мм рт. ст. После снятия вакуума измеряется количество выпавшего конденсата.

При нагревании магнитопровода до 95-105°С равномерными ступенями по 100 мм рт.ст. за 15 мин вакуум поднимается до 400 мм рт.ст. и держится 1 час, затем снова поднимается по 200 мм рт. ст. за 15 мин до максимального по условиям прочности бака.(Подсос подогретого воздуха 0,5 объема/час).

Установившийся режим выдерживается, пока не прекратится выделение влаги в охладителе, не установится постоянное сопротивление изоляции и постоянное значение тангенса дельта изоляции,

Во время сушки ведется запись результатов измерений и строится график процесса сушки, показанный на рис 23.

Рис. 23. График вакуумной сушки

По окончании сушки нагрев отключается, а вакуум не снимается, пока активная часть не остынет до 80-85°С. Тогда в бак наливается «сухое» масло, отвечающее всем требованиям норм и нагретое до 45-60°С. Заливка производится через верхний край бака со скоростью не более 3 т/ч.При подъеме уровня масла до верхнего ярма устанавливается вакуум, который держится от 3 до 10 часов. Затем вакуум снимается, и трансформатор выдерживается несколько часов в масле.

Трансформатор охлаждают до 50°С, затем возможно быстро поднимают выемную часть из бака для ревизии и опускают обратно в масло.

Лекция № 7

Тема: «Монтаж, эксплуатация и ремонт ВЛ».

7.1 Подготовительные работы.

До начала работ по сооружению воздушных линий электропередачи (ВЛ) должны быть выполнены следующие работы:

· получены разрешения на ведение работ по трассе ВЛ, включая территории лесных массивов и сельскохозяйственных угодий;

· подготовлены временные помещения для размещения монтажных бригад и прорабских участков;

· организованы временные базы для складирования материалов;

· проверены состояние дорог, мостов и подъездных путей к трассе ВЛ, при необходимости сооружены временные подъездные дороги;

· расчищена полоса земли вдоль трассы, а в лесной местности устроены просеки;

· осуществлен предусмотренный проектом снос строений, находящихся на трассе ВЛ или вблизи нее и препятствующих производству работ;

· выполнен производственный пикетаж - установка вдоль трассы ВЛ пикетов, отмечающих будущие места установки опор.

После устройства временных баз для хранения материалов выполняется транспортировка этих материалов в район прохождения трассы ВЛ.

Перевозка опор на трассу ВЛ осуществляется специальными стволовозами.

Барабаны с проводом перевозят в вертикальном положении, закрепляя их в кузове автотранспорта растяжками из стальной проволоки. Фарфоровые и стеклянные подвесные изоляторы, предварительно проверенные и собранные в гирлянды требуемой длины и транспортируются на трассу ВЛ в специальных деревянных контейнерах, предохраняющих изоляторы от механических повреждений.

Разгрузка опор и барабанов с проводом должна выполняться, как правило, подъемными кранами.

Поставка строительной техники на трассу ВЛ осуществляется своим ходом или на специальных автомобильных платформах.

7.2 Сборка опор

Стойки деревянных опор (рис. 24) соединяются в нахлест с железобетонными приставками (пасынками). Соединения приставок с деревянной стойкой выполняются с помощью бандажей из стальной проволоки или стальных хомутов. Для бандажей применяется мягкая оцинкованная проволока диаметром 4 мм или неоцинкованная проволока диаметром 5...6 мм. Число витков бандажа принимается равным:

12 - при диаметре проволоки 4 мм;

10 - при диаметре проволоки 5 мм;

8 - при диаметре проволоки 6 мм.



Рис. 24. Деревянные (а), железобетонная (б) и стальная (в) опоры ВЛ: 1 стойка опоры; 2 - железобетонная приставка (пасынок); 3 - бандаж из стальной проволоки или стальной хомут; 4 - крючья для армировки изоляторов; 5 - раскосы для жесткости; 6 - траверсы; 7 - сцепная арматура для крепления гирлянды изоляторов; 8 - железобетонные фундамент

Деревянные опоры для ВЛ напряжением 35 кВ и выше поставляются отдельными элементами (стойки, траверса, раскосы), сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений.

В стойках деревянных опор ВЛ напряжением до 10 кВ высверливаются отверстия для вкручивания стальных крючьев, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. На траверсах деревянных П-образных опор ВЛ напряжением 35 кВ и выше в просверленные отверстия устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд изоляторов. При необходимости по стойке деревянной опоры прокладывается заземляющий спуск из стальной проволоки.

На железобетонных опорах ВЛ с помощью специальных хомутов монтируются стальные траверсы. Для ВЛ напряжением до 10 кВ эти траверсы имеют штыри, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше на концы траверс устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд подвесных изоляторов.

Металлические опоры поставляются отдельными элементами, сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений. После завершения сборки металлических опор производится восстановление их антикоррозийного покрытия в местах его повреждения при транспортировке и сборке.

Сборка опор выполняется по возможности ближе к месту ее будущей установки. При сборке применяются автокраны, домкраты и другие механизмы и инструменты. Собранные опоры должны соответствовать рабочим чертежам проекта ВЛ.

7.3 Фундаменты опор

Металлические опоры устанавливаются на железобетонные фундаменты (подножники) или сваи. Котлованы под фундаменты металлических опор разрабатываются экскаваторами. Заглубление железобетонных свай в грунт выполняется виброударным способом. Глубина заложения фундаментов или свай должна соответствовать проекту ВЛ.

Одновременно с устройством фундаментов выполняется монтаж заземляющих устройств - устанавливаются искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители. В качестве естественных заземлителей используются непосредственно железобетонные фундаменты опор.

Верхние части железобетонных фундаментов нивелируются по горизонтали и на них устанавливается жесткий шаблон, соответствующий размерам нижней части металлической опоры. После этого котлованы засыпаются с послойной трамбовкой грунта. Шаблон снимается после засыпки котлованов.

Железобетонные и деревянные опоры устанавливаются без фундаментов. Котлованы для деревянных и железобетонных опор разрабатываются специальными буровыми машинами. Диаметр котлована должен превышать нижний диаметр (размер) стойки опоры на 5... 10 см. Глубина котлованов должна соответствовать проекту ВЛ.

7.4 Установка опор

Методы установки опор зависят от их конструкций, фундаментов, а также наличия тех или иных подъемных средств и механизмов. Большинство опор устанавливаются с помощью подъемного крана соответствующей грузоподъемности. Вылет и рабочий ход стрелы подъема крана должны обеспечивать полный подъем опоры, перемещение ее к месту установки и удержание в вертикальном положении до закрепления опоры на фундаменте или в грунте.

При установке опоры выверяется ее вертикальное положение. Для металлических опор используются металлические прокладки, устанавливаемые между пятой опоры и верхней плоскостью железобетонного фундамента. Вертикальность деревянных и железобетонных опор достигается с помощью временных оттяжек и упоров до окончательного закрепления опоры в грунте. Котлованы под деревянные и железобетонные опоры после выверки их вертикального положения засыпаются гравийно-песчаной смесью с послойным трамбованием.

Трубчатые разрядники крепятся закрытым концом к элементам опор под углом 15° к горизонтали при более низком расположении открытого конца. Закрытый конец разрядника соединяется с заземляющим спуском на опоре из древесины или с металлом проводящей опоры (стальной и железобетонной). Длина внешнего искрового промежутка устанавливается в соответствии с проектом ВЛ.

Поскольку срабатывание разрядника сопровождается сильным выхлопом генерированного электрической дугой газа, открытый конец разрядника должен располагаться так, чтобы выхлопные газы не вызвали междуфазных перекрытий или перекрытий на землю. Зоны выхлопа разрядников разных фаз не должны пересекаться и охватывать элементы конструкций и проводов ВЛ.

При монтаже ВЛ напряжением до 1 кВ выполняются заземляющие устройства для повторного заземления нулевого провода (PEN-проводника), защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Повторные заземления выполняются на концевых опорах линии и опорах с ответвлениями к вводам в здания, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы) или которые представляют большую материальную ценность (склады). Заземляющие устройства защиты от грозовых перенапряжений совмещаются с повторными заземлениями.

Схема выполнения совмещенного заземления на деревянной опоре ВЛ напряжением до 1 кВ с СИП приведена на рис. 2.15. Заземляющий спуск 1 выполняется стальной проволокой диаметром не менее 6 мм и крепится к телу опоры U-образными скобками. Присоединение заземляющего спуска к нулевому проводу 2 выполняется болтовым зажимом 3. У железобетонных опор нулевой провод соединяется со стальной арматурой, у металлических опор - с телом опоры.

При монтаже ВЛ напряжением выше 1 кВ заземляющие устройства выполняются у опор:

· имеющих грозозащитный трос;

· имеющих трубчатые разрядники, разъединители, предохранители и прочее оборудование;

· железобетонных и металлических при напряжении 6... 35 кВ.

· Заземляющие спуски у деревянных опор выполняются стальным многожильным проводом сечением не менее 35 мм или стальной проволокой диаметром не менее 10 мм.

В качестве заземлителей на ВЛ всех напряжений следует в первую очередь использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты). При недостаточном сопротивлении естественных заземлителей устанавливаются искусственные заземлители 6 (рис. 25,б). Присоединение заземляющего спуска деревянной опоры, стальной арматуры железобетонной опоры, тела металлической опоры к заземлителям выполняется заземляющим проводником 4. Заземляющий проводник соединяется с заземлителем сваркой 7, а с заземляющим спуском - сваркой или болтовым зажимом 5.

Рис. 25. Схема выполнения заземления на опоре ВЛ: (а) - верхняя часть опоры; (б) - опора с заземляющим устройством

7.5 Эксплуатация ВЛ

До начала сооружения ВЛ будущий эксплуатационный персонал изучает проектно-техническую документацию, а в период сооружения ВЛ ведет технический надзор за производством строительных и монтажных работ.

При проведении технического надзора особое внимание уделяется выполнению скрытых работ - правильности заглубления опор, установки предусмотренных проектом ригелей оттяжек анкерных опор, уплотнения котлованов опор гравийно-песчаной смесью. Кроме того, контролируется отсутствие загнивших деталей деревянных опор, правильность монтажа контактных соединений проводов и другие работы.

При обнаружении дефектов при производстве строительных и монтажных работ представитель заказчика немедленно ставит в известность представителя подрядчика для своевременного устранения этих дефектов.

По окончании работ на сооружаемой ВЛ подрядчик в письменной форме извещает заказчика о готовности ВЛ к сдаче в эксплуатацию и включению под напряжение. Заказчик организует рабочую комиссию, в которую входят представители заказчика (председатель), подрядчика, проектной организации, органов государственного надзора.

Рабочая комиссия:

· проверяет соответствие объемов выполненных строительно-монтажных работ проекту, смете, нормативным документам;

· производит детальный осмотр ВЛ с выборочной проверкой скрытых работ;

· проверяет качество выполненных работ и дает им оценку;

· составляет протоколы измерений, в частности протоколы измерений сопротивлений заземляющих устройств ВЛ;

· составляет ведомость выявленных при осмотре ВЛ дефектов и недоделок.

Подрядчик предоставляет рабочей комиссии следующую документацию:

перечень организаций (субподрядчиков), участвовавших в производстве строительно-монтажных работ;

проект ВЛ с комплектом рабочих чертежей;

паспорт ВЛ;

трехлинейную схему ВЛ с расцветкой фаз и номерами всех опор;

журналы работ по строительной части ВЛ и по монтажу проводов и тросов;

протоколы осмотров и измерений переходов и пересечений ВЛ, составленные подрядчиком совместно с представителями заинтересованных организаций;

протоколы измерений заземляющих устройств ВЛ.

По устранению подрядчиком выявленных дефектов и недоделок рабочая комиссия готовит акты по приемке ВЛ в эксплуатацию.

Для приемки ВЛ в эксплуатацию назначается приемочная комиссия, которой подрядчик дополнительно предоставляет:

утвержденную проектно-сметную документацию;

акты рабочей комиссии по приемке ВЛ;

документацию по отводу земель под трассу ВЛ;

справку о соответствии фактической стоимости строительства ВЛ, предусмотренной в утвержденном проекте.

Приемочная комиссия проверяет переданную ей документацию, рассматривает акты рабочей комиссии, осматривает ВЛ, определяет качество выполненных работ, соответствие их проекту, проверяет устранение замеченных рабочей комиссией дефектов и недоделок и определяет готовность ВЛ к передаче в эксплуатацию.

При полной готовности ВЛ приемочная комиссия дает письменное разрешение на включение ВЛ. Это включение выполняется эксплуатационным персоналом после письменного уведомления от подрядчика о том, что люди с объекта удалены, заземления сняты, ВЛ готова к включению.

При безотказной работе ВЛ под нагрузкой в течение суток приемочная комиссия оформляет акт передачи ВЛ в эксплуатацию. Дата подписания этого акта членами приемочной комиссии считается датой ввода ВЛ в эксплуатацию. Линия переходит в ведение заказчика, принимается на баланс эксплуатирующей организацией, которая получает всю техническую документацию и несет дальнейшую ответственность за линию.

7.6 Ремонт ВЛ

При ремонтах ВЛ выполняется комплекс мероприятий, направленных на поддержание или восстановление первоначальных эксплуатационных характеристик ВЛ путем ремонта или замены отдельных ее элементов.

Для ВЛ напряжением до 10 кВ структура ремонтного цикла представляет собой чередование текущего и капитального ремонтов: Т-К-Т-К...

Продолжительность ремонтного цикла для ВЛ на деревянных опорах составляет 5 лет, на железобетонных опорах - 10 лет.

Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше предусматриваются только капитальные ремонты с периодичностью:

· не реже 1 раза в 5 лет для ВЛ на деревянных опорах;

· не реже 1 раза в 10 лет для ВЛ на железобетонных и металлических опорах.

Перечень работ, относящихся к текущим и капитальным ремонтам ВЛ, устанавливается типовыми инструкциями по эксплуатации ВЛ.

Объем ремонтных работ определяется по результатам предшествующих осмотров, испытаний и измерений. Поэтому для планирования ремонтов ВЛ ведется следующая эксплуатационно-техническая документация:

· паспорта ВЛ;

· листки осмотров;

· ведомости проверки загнивания деревянных опор;

· ведомости проверки линейной изоляции;

· ведомости измерений габаритов и стрел провеса проводов и тросов;

· ведомости измерений сопротивлений заземляющих устройств;

· журналы неисправностей ВЛ;

· журналы учета работ на ВЛ и другие документы.

На основании этих документов составляется многолетний график работ, в котором указывается перечень всех ВЛ и годы их вывода в ремонт в соответствии с техническим состоянием. На основании многолетнего графика составляются годовые графики работ.

По форме организации капитальный ремонт ВЛ может выполняться децентрализованно, централизованно и по смешанной форме. При децентрализованной форме ремонт выполняется силами предприятия, эксплуатирующего ВЛ.

Наиболее прогрессивной формой капитального ремонта ВЛ является централизованный ремонт, выполняемый по договору подряда строительно-монтажной организацией, специализирующейся на строительстве ВЛ. Бригады централизованного ремонта могут быть комплексными, выполняющими все виды ремонтных работ, или специализированными, выполняющими определенные виды работ, например замену опор.

Основными преимуществами централизованного ремонта являются высокое качество и сокращение сроков ремонтных работ. Это достигается высокой квалификацией персонала, использованием передовых методов организации и проведения работ, высокой степенью их механизации.

Законченные работы по капитальному ремонту ВЛ должны приниматься техническим руководителем предприятия, о чем делается отметка в плане-графике работ. Все работы, произведенные на ВЛ, должны оформляться соответствующими актами с указанием объема выполненных работ, даты выполнения, фамилии производителя работ.

В паспорте ВЛ должны отражаться все основные выполненные работы (замена опор, проводов, изоляторов) и изменение характеристик ВЛ, например появление новых пересечений.

Лекция № 8

Тема: «Монтаж и эксплуатация пускорегулирующих аппаратов»

8.1 Общие требования

Для управления работой электрических машин в качестве пускорегулирующих аппаратов применяются рубильники и переключатели в сочетании с предохранителями, пускатели магнитные, автоматические выключатели различных типов, командоаппараты, контроллеры, комплектные станции управления, в том числе комплектные тиристорные электроприводы.

Пускорегулирующие и защитные аппараты, как правило, должны поставляться на монтаж укрупненными узлами в виде комплектных устройств промышленного изготовления или собранными в МЗУ.

Отдельно стоящие аппараты надлежат устанавливать на жестком основании вертикально на высоте 1500-1700 мм (до рукоятки, кнопки) от уровня пола. Губки рубильников и трубчатых предохранителей должны быть установлены так, чтобы ножи входили в них легко и плотно, без зазоров и перекосов. Монтаж аппаратов со скользящими и кулачковыми контактами должен обеспечивать надежный нажим подвижных контактов на неподвижные.

Пускорегулирующие аппараты распологать так, чтобы при использовании ими процесс пуска и остановки электродвигателя протекал в поле зрения оператора.

Щиты, пульты, станции управления должны быть выверены по отношению к основным осям помещений, в которых они устанавливаются. Панели должны быть скреплены между собой болтами. При установке на стенах щитов шкафного типа с дверцей на боковой стенке расстояние между щитом и стеной должно быть таким, чтобы дверца открывалась, не менее чем на 100є. Дверцы силовых пунктов, ящиков, шкафов для станции управления и другой аппаратуры должны закрываться специальными замками. Щиты и панели разных напряжений или разного рода тока должны быть обозначены соответствующими надписями ; панели станций управления и пускорегулирующих аппаратов, сборки сопротивлений должны иметь надписи, указывающие к какому двигателю или механизму они относятся.После окончания монтажа сложные пускорегулирующие аппараты и средства автоматизации проходят наладку, в процессе которой выполняется регулировка, калибровка, проверки и испытания, предусмотренные ПУЭ и заводскими инструкциями.

8.2 Монтаж пускорегулирующих устройств

Рассмотрим технологию монтажа наиболее распространенных пускорегулирующих аппаратов: рубильников, переключателей, предохранителей, блоков рубильник-предохранитель, магнитных пускателей, автоматических воздушных выключателей, комадоаппаратов, контроллеров, а также комплектных станций управления.

а) Рубильники, переключатели, предохранители и блоки рубильник-предохранитель.

Рубильники, переключатели, предохранители и блоки рубильник -- предохранитель монтируют на распределительных щитах и силовых пунктах (шкафах). Установка этих аппаратов выполняется по уровню и отвесу. Затяжка гаек и винтов производится до отказа, но с усилием не более 150 Н и без рывков. После затяжки всех креплений проверяется плотность соприкосновения контактного ножа со стойкой щупом 0,05 мм. В случае прохода щупа более чем на 1/3 контактной поверхности необходимо устранить причины перекоса. Контактные ножи аппаратов при включении должны касаться контактных стоек с обеих сторон по всей линии. При этом «отпружинивание» контактных губок стоек при входе в них ножа должно быть хорошо заметно на глаз. Все трущиеся части покрывают тонким слоем технического вазелина или специальной смазки.

При монтаже предохранителей (НПН, ПН-2 и т.п.), кроме того, выполняют следующие требования: закрытые патроны предохранителей ПН-2, установленные в вертикальном положении, не должны выпадать из контактных стоек при приложении к ним усилия, равного для предохранителей на 40 А 30 Н, 100 А--40 Н, 250 А--45 Н, 400 А--50 Н, 600 А--60 Н.

При установке патрона предохранителя в контактные стойки плотность их соприкосновения проверяется щупом толщиной 0,05 мм между колпачком патрона и губками стоек.

б) магнитные пускатели.

Магнитные пускатели (технические данные выше) устанавливают на силовых распределительных сборках, на распределительных щитах или отдельно на конструкциях, прикрепляемых к стенам, колоннам и т. п. Магнитные пускатели устанавливают вертикально по отвесу. При этом отклонения по вертикали допускаются не более 5°. Поверхность контактов пускателя осматривают после опробования его под нагрузкой и в случае появления на ней наплывов обрабатывают напильником. Смазывать контакты пускателя не допускается.

Размеры раствора, провала и нажатия главных контактов и вспомогательных контактов проверяют и регулируют в соответствии с указаниями предприятий-изготовителей. Если при включении магнитного пускателя слышно сильное гудение его магнитной системы, устраняют следующие возможные неисправности: недостаточную затяжку винтов, крепящих сердечник; повреждение короткозамкнутого витка; чрезмерное нажатие контактов; неплотное прилегание якоря к сердечнику вследствие загрязнения поверхностей прилегания или наличия на них смазки.

У реверсивных пускателей перед включением в работу тщательно проверяют работу блокировки, предотвращающей возможность одновременного включения силовых контактов прямого и обратного хода.

в) автоматические воздушные выключатели.

Автоматические выключатели выполняют функции пускателя, предохранителя, отключающего двигатель при КЗ, и аппарата защиты от перегрузки двигателя.

Автоматические выключатели серии АП-50 предназначены для защиты электрических установок, в том числе асинхронных электродвигателей, от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых (до 6 в час) включений и отключений электрических цепей или пусков и остановок электродвигателей.

Автоматические выключатели АП-50 рассчитаны для работы в следующих условиях:

· при температуре окружающей среды от -40° (без выпадения росы и инея) до +40°;

· при относительной влажности окружающего воздуха не более 90% (температура 20°) и не более 30% (температура +40°);

· при высоте над уровнем моря до 1000 м;

· при вибрации мест крепления автомата частотой до 25 Гц при ускорении не более 0,7.

Автоматы этой серии не рассчитаны для работы в следующих условиях: во взрывоопасной среде, в среде, содержащей активные газы и пары, разрушающие металл и изоляцию, в среде, насыщенной токопроводящей пылью и в местах, не защищенных от брызг воды, солнечных лучен и лучистой энергии отопительных приборов.

Автоматические выключатели АП-50 изготавливают:

· двухполюсные на поминальное напряжение переменного тока до 500 В при частоте 50 и 60 Гц и постоянного тока до 220 В и трехполюсные -- на номинальное напряжение переменного тока до 500 В;

· на номинальные токи фазных расцепителей максимального тока: 1,6; 2,5; 4; 6.4; 10; 16; 25; 40; 50 А; 63А.

· по наличию фазных расцепителей максимального тока: с тепловыми и электромагнитными расцепителями, только с тепловыми расцепителями, только с электромагнитными расцепителями, без расцепителей - неавтоматические выключатели на номинальный ток 50 А;

· с токами отсечки электромагнитных расцепителей- 3,5 Iн, 8 Iн, 11 Iн.

· по наличию расцепителя максимального тока в нулевом проводе: без расцепителя -- к нулевом проводе, с расцепителем в нулевом проводе. Автоматы с расцепителем максимального тока в нулевом проводе изготавливают, начиная с поминального тока фазных расцепителей 16 А. Ток продолжительного режима расцепителя в нулевом проводе не должен превышать 60% от номинального тока фазы;

· по наличию расцепителей минимального напряжения 110; 127; 220; 380; 400и 415 В переменного тока при частоте 50 Гц с возможностью включения катушки расцепителя для питания от постороннего источника;

· без расцепителя минимального напряжения, с расцепителем минимального напряжения;

· по наличию и роду блок-контактов: без блок-контактов, с одним переключающим, с двумя переключающими; открытого исполнения в пластмассовом корпусе и пыленепроницаемого исполнения в дополнительной металлической оболочке.

Устройство автоматического выключателя серии АП-50

Автоматический выключатель АП-50 состоит из следующих основных узлов: механизма управления. контактной системы, дугогасительного устройства, расцепителей максимального тока.



Рис. 26 Вариант установки магнитных пускателей: Автоматический выключатель АП - 50: а - общий вид; б - продольный разрез 1 - основание; 2 - пластмассовый корпус; 3 - неподвижный контакт; 4 - подвижный контакт; 5 - пластины дугогасительные; 6 - электромагнитный расцепитель; 7 - тепловой расцепитель

Узлы автоматического выключателя размещены на пластмассовом цоколе. Сверху цоколь закрыт крышкой, снизу - дном. Механизм управления, построенный на принципе свободного расцепления, обеспечивает мгновенное размыкание контактов.

Отключение автомата при токах перегрузки и токах короткого замыкания происходит автоматически и не зависит от того, удерживается или не удерживается кнопка во включенном положении. Блок-контакты являются самостоятельным узлом, кинематически связанным с траверсой подвижных главных контактов. Тепловой расцепитель обеспечивает обратно зависимую от тока выдержку времени срабатывания в зоне перегрузок, а электромагнитный расцепитель -- мгновенное срабатывание (отсечку) в зоне токов короткого замыкания.

Монтаж.

При монтаже конструкцию, на которой крепят автомат, выравнивают так, чтобы во время затяжки винтов пластмассовый корпус автомата не подвергался напряжениям изгиба. Автомат устанавливают в вертикальном положении надписью «Вкл.» вверх и крепят к конструкции двумя винтами. Винты, крепящие автомат, затягивают до отказа. При этом пользуются отверткой соответствующего размера, чтобы не произошло сколов в пластмассовых деталях и срыва шлицев у винтов. Зажимы главных контактов автомата предусматривают присоединение к ним как медных, так и алюминиевых проводов сечением от 6 до 10 мм2, а в случае применения специального наконечника -- до 25 мм2.При присоединении внешних проводников проявляют осторожность, по допуская, чтобы внешними проводниками создавались усилия, стремящиеся отогнуть выводные зажимы. Провод изолируют на длину 150 мм от автомата. Все присоединяемые наконечники плотно прижимают к выводным зажимам. Места соединении зачищают и удаляют заусенцы.

Зажимы винтовые блок-контактов допускают присоединение к ним внешних проводов сечением до 1,5 мм2. Перед постановкой крышки на автомат проверяют наличие дугогасительных камер в отсеках крышки и уже затем, надев крышку, притягивают ее к цоколю двумя винтами. По окончании монтажа проверяют в обесточенном состоянии ручное включение и отключение автомата, при которых не должно быть заеданий кнопок, а также соприкосновения подвижных контактов с пластинами дугогасительных камер. Автоматический выключатель АП-50 рассчитан для работы без ремонта и смены каких либо частей. Шлифованные поверхности якоря и магнитопровода расцепителя минимального напряжения покрывают тонким слоем смазки для предохранения от коррозии. Износившийся автомат заменяют новым. При нормальных условиях эксплуатации осмотр автоматического выключателя АП-50 производят раз в год и независимо от этого после каждого отключения от тока короткого замыкания.

г) Командоаппараты и контроллеры.

Командоаппараты кулачковые регулируемые с моментным отключением контактов предназначены для автоматического дистанционного управления электроприводами в качестве путевых конечных выключателей, где требуется особая точность и надежность управления.

Командоаппараты рассчитаны на работу в цепях управления постоянного тока напряжением до 440 В и до 500 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц.

При монтаже командоаппарата проверяется затяжка креплений, регулируется четкость хода и фиксация рукоятки управления, проверяется исправность работы пружины, фиксирующей рукоятку. Производится зачистка контактов и проверка надежности контактапри всех положениях командоаппарата.

Контроллером называется многоступенчатый, многоцепной аппарат с ручным управлением, предназначенный для изменения схемы главной цепи двигателя или цепи возбуждения. Кроме того, контроллеры также применяются для изменения сопротивлений, включенных в эти цепи. По своему конструктивному исполнению контроллеры делятся на барабанные, кулачковые и плоские.

Барабанные контроллеры

Рис.27. Контактный элемент барабанного контроллера

На рис.27 показан контактный элемент барабанного контроллера. На валу 1 укреплён сегментодержатель 2 с подвижным контактом в виде сегмента 3. Сегментодержатель изолирован от вала изоляцией 4. Неподвижный контакт 5 расположен на изолированной рейке 6. При вращении вала 1 сегмент 3 набегает на неподвижный контакт 5, чем осуществляется замыкание цепи. Необходимое контактное нажатие обеспечивается пружиной 7. Вдоль вала расположено большое число контактных элементов. На одном валу устанавливается ряд таких контактных элементов. Сегментодержатели соседних контактных элементов можно соединять между собой в различных необходимых комбинациях. Определенная последовательность замыкания различных контактных элементов обеспечивается различной длиной их сегментов.

Кулачковые контроллеры

У кулачковых контроллеров размыкание и замыкание контактов обеспечивается смонтированными на барабане кулачками, поворот которых осуществляется с помощью рукоятки маховика или педали и могут коммутировать от 2 до 24 электрических цепей. Кулачковые контроллеры разделяются по количеству коммутируемых цепей, виду привода, диаграммам замыкания контактов.

Рис.28. Кулачковый контроллер

В кулачковом контроллере переменного тока (рис.28) перекатывающийся подвижный контакт 1 имеет возможность вращаться относительно центра О2, расположенного на контактном рычаге 2. Контактный рычаг 2 поворачивается относительно центра O1. Контакт 1 замыкается с неподвижным контактом 3 и соединяется с выходным контактом с помощью гибкой связи 4. Замыкание контактов 1,3 и необходимое контактное нажатие создаются пружиной 5, воздействующей на контактный рычаг через шток 6. При размыкании контактов кулачок 7 действует через ролик 5 на контактный рычаг. При этом сжимается пружина 5 и контакты 1, 3 размыкаются. Момент включения и отключения контактов зависит от профиля кулачковой шайбы 9, приводящей в действие контактные элементы. Малый износ контактов позволяет увеличить число включений в час до 600 при ПВ-60 %.

В контроллер входят два комплекта контактных элементов / и //, расположенных по обе стороны кулачковой шайбы 9, что позволяет резко сократить осевую длину устройства. Как в барабанном, так и в кулачковом контроллере имеется механизм для фиксации положения вала.

Контроллеры переменного тока в виду облегченного гашения дуги могут не иметь дугогасительных устройств. В них устанавливаются только дугостойкие асбестоцементные перегородки 10. Контроллеры постоянного тока имеют дугогасительное устройство, аналогичное применяемому в контакторах.

Выключение рассмотренного контроллера происходит при воздействии на рукоятку и передаче этого воздействия через кулачковую шайбу, включение происходит с помощью силы пружины 5 при соответствующем положении рукоятки. Поэтому контакты удается развести даже в случае их сваривания. Недостаток конструкции заключается в большом моменте на валу за счет включающих пружин при значительном числе контактных элементов. Надо отметить, что возможны и другие конструктивные решения привода контактов контроллера.

е) станции управления.

Станции управления выпускаются промышленностью открытого и шкафного исполнения. Станция открытого исполнения представляет собой панель, на которой установлены электрические приборы и аппараты, соединенные между собой.

Станцией шкафного исполнения считается станция открытого исполнения, установленная в шкафах.

На место монтажа станцию управления доставляют в заводской упаковке. После распаковки проверяют номинальные данные станции по фирменной табличке (тип, ток;; напряжение); они должны соответствовать Данным проектной документации и общей, схеме установки.

Сначала устанавливают ее на фундамент и крепят анкерными болтами. Высоту от фундамента регулируют набором стальных шайб между каркасом и фундаментом; панели устанавливают так, чтобы отверстия в боковых каркасах совпадали. Расположение отверстий для крепления в боковых каркасах выполнено так, что они позволяют производить установку станции в один ряд с другими аналогичными панелями, которые соединяют болтами. Специальными заземляющими винтами и шинами заземляют станцию и. удаляют предохранительную смазку с контактов и некрашеных торцов магнитных систем контактов, реле и другой аппаратуры, После этого выполняют монтаж внешних электрических соединений станции, калибровку электроаппаратуры, проверку и наладку схем, а также все другие монтажно-наладочные операции, предшествующие пуску электрической машины в соответствии с техническими условиями и рабочими чертежами и другими техническими документами. При укладке проводов внешних соединений необходимо использовать имеющиеся для этой цели специальные детали крепления.

Перед подачей напряжения необходимо вручную проверить плавность хода подвижных частей всех аппаратов. Главную цепь можно включать только после тщательной; проверки правильности работы схемы и опробования ее работы без нагрузки.

е) наладка пускорегулирующих устройств.

После окончания монтажа пускорегулирующие аппараты подвергаются наладке. Наибольшую сложность представляют работы по наладке контакторов, магнитных пускателей, автоматических выключателей.

В объем наладочных работ по этим аппаратом входят:

· Внешний осмотр;

· Регулировка механической части и контактной системы;

· Испытание изоляции;

· Измерение сопротивления катушек постоянному току;

· Регулировка и проверка магнитной системы;

· Регулировка тепловых и электромагнитных реле;

· Проверка действий расцепителей (для автоматических выключателей).

При внешнем осмотре проверяют соответствие проекту типа и номинальных данных аппарата, его комплектность, состояние главных и блокировочных контактов. Аппараты очищают от пыли и грязи, удаляют смазку с их контактных поверхностей.

Регулировка механической части включают проверку отсутствия заеданий подвижной системы, целость опорных призм и подшипников.

Проверку отсутствия заеданий производят путем многократного перемещения вручную подвижной части на включение. При этом не должно быть заеданий, отпадение подвижной системы должно происходить свободно. По этим же признакам определяют исправность опорных призм и подшипников.

Регулировка контактной системы - одна из основных операций при наладке коммутационных аппаратов. В результате регулировки должны быть правильно установлены (в пределах требуемых величин) растворы, провалы и сила нажатия контактов.

Измерения сопротивления изоляции контактов и катушек аппаратов производят мегаомметром на напряжение 500 или 1000 В, величина сопротивления изоляции должна быть не менее 0,5 МОм. Электрическую прочность изоляции испытывают подачей переменного тока 1000 В в течении одной минуты.

Испытательное напряжение прикладывают между: разомкнутыми подвижным и неподвижным контактами одного полюса, соседними полюсами, токоведущими и изолированными от них металлическими частями, выводами выключателей катушки и магнитной системой.

Измерение сопротивления катушек постоянному току производят с помощью моста постоянного тока, омметром или методом амперметра и вольтметра. Данные измерений необходимы для проверки соответствия катушек напряжению питающей сети, выявления отсутствия обрывов и короткозамкнутых витков.

Регулировка тепловых реле производится у пускателей и автоматов, регулировка электромагнитных реле и проверка действия механизмов расцепления - у автоматов.

Методика регулировки коммутационных аппаратов определяется заводоми-изготовителями и приводится в инструкциях по монтажу и эксплуатации. Промышленностью выпускается большое количество различных типов коммутационных аппаратов.

8.2 Испытание и сдача в эксплуатацию пускорегулирующих аппаратов

Пускорегулирующие аппараты напряжением до 1000 В перед сдачей в эксплуатацию испытывают в следующем объеме:

1) Измеряют сопротивление изоляции цепи управления и защиты со всеми присоединенными пускателями, контакторами, катушками кнопками. Измерение производят мегаомметрами на 500-1000 В, величина сопротивления изоляции должна быть не менее о,5 Мом.

2) Испытывают цепи управления и защиты повышенным напряжением промышленной частоты, величина испытательного напряжения 1000 В, продолжительность приложения 1 мин.

3) Проверяют действие максимальных, минимальных и независимых расцепителей автоматических выключателей на ток 200 А и более. Пределы работы расцепителей должны соответствовать заводским данным.

4) Проверяют работу автоматов, контакторов (магнитных пускателей) при пониженном номинальном напряжении оперативного тока путем многократного включения и отключения. При этом проверяют работу на включение (пять включений) при напряжении 90 % от номинального; на включение и отключение (пять включений и отключений) при 100 %; на отключение (десять отключений) - при 80 %.

5) Проверяют действие реле защиты (тепловых электромагнитных, полупроводниковых) в соответствии с требованиями заводских инструкций.

6) Проверяют полностью собранные схемы с коммутационными аппаратами при напряжении оперативного тока 90 и 100 % номинального. Схемы должны надежно функционировать

Часть перечисленных выше проверок и испытаний производится в ходе выполнения наладочных работ, остальные непосредственно перед сдачей в эксплуатацию. На все проверки и испытания оформляются соответствующие документы, которые передаются службе эксплуатации. Кроме того монтажная организация передает службе эксплуатации заводские паспорта и инструкции по монтажу и эксплуатации пускорегулирующих и защитных аппаратов.

8.3 Эксплуатация пускорегулирующих устройств

Важнейшим условием надежной работы пускорегулирующей аппаратуры является проведение систематического контроля за состоянием коммутационных узлов. Неплотное замыкание контактов и их загрязнение приводит к перегреву контактов, их оплавлению и полному выходу из строя всего аппарата.

Для обеспечения надежной работы пускорегулирующих аппаратов системой планово-предупредительного ремонта предусматривается проведение технического обслуживания устанавливается в зависимости от местных условий, но не реже одного раза в 3 месяца.

В типовую номенклатуру работ при техническом обслуживании входят:

1) Осмотр аппарата

2) Проверка соответствия вида исполнения аппарата условиям окружающей среды

3) Проверка соответствия нагрузки на присоединение номинальному току (мощности) аппарата

4) Проверка целости заземляющих (зануляющих) проводников

5) Проверка наличия нагревательных элементов тепловых реле, соответствий нагревательных элементов или уставок реле фактической нагрузке.

6) Чистка контактов от наплывов и грязи

7) Проверка состояния контактных соединений

8) Чистка корпуса аппарата

Текущий ремонт производится на месте установки аппарата или мастерских, капитальный ремонт производится в мастерских объекта.

Нормативами планово-предупредительного ремонта установлены продолжительности ремонтных циклов и межремонтных периодов, приведенные в таблице №

Таблица № 7. Продолжительности ремонтных циклов и межремонтных периодов

Наименование аппарата	Продолжительность, мес	Кол-во текущих ремонтов в ремонтном цикле
	Ремонтного цикла	Межремонтного периода
1. контакторы	84	6	13
2. магнитные пускатели	84	12	6
3. автоматические выключатели -универсальные -установочные	72 84	12 12	5 6

Типовая номенклатура работ при текущем ремонте включает:

- выполнение операций технического обслуживания;

- частичную разборку аппарата;

- выявление дефектных деталей;

- зачистку и шлифовку всех контактных поверхностей;

- проверку и регулировку нажатий и одновременности включения контактов контактной системы;

- проверку и регулировку реле защиты.

В типовую номенклатуру работ при капитальном ремонте входят:

- выполнение операций текущего ремонта;

- полная разборка аппарата, отбраковка и ремонт деталей, вышедших из строя;

- перемотка или замена катушек электромагнитов;

- проверка и регулировка раствора, провалов и нажатий контактной системы;

- окраска кожуха аппарата;

- проверка действия и регулирование теплового реле, тепловых и электромагнитных расцепителей.

Лекция №9

Тема: «Устройство, монтаж и эксплуатация распределительных устройств и трансформаторных подстанций»

9.1 РУ до 1000В

РУ называется электроустановка служащая для приема и распределения электрической энергии и содержащая:

- коммутационные аппараты;

- сборные и соединительные шины;

- вспомогательные устройства (комбинированные, аккумулирующие и др.)

- устройства защиты, автоматики и измерительные устройства.

По условию размещения разделяют закрытые (ЗРУ) и открытые (ОРУ).

ЗРУ- в помещениях, зданиях;

ОРУ- на открытом воздухе.

По конструктивному исполнению различают:

- обычные (РУ);

- комплексные (КРУ).

Комплексные РУ состоят из закрытых шкафов или блоков с встроенными в них устройствами аппаратами, устройств защиты и автоматики. КРУ изготавливаются для внутренней установки и наружной (КРУН).

Трансформаторной подстанцией (ТП) называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электрической энергии и состоящая из:

- трансформаторов;

- распределительных устройств;

- устройств управления;

- вспомогательных сооружений.

В зависимости от вида РУ входящих в состав ТП могут быть:

- открытыми;

- закрытыми;

- комплектными.

Комплектные ТП разделяются на подстанции внутренней установки (КТП) и наружной установки (КТПН).

Открытая трансформаторная подстанция оборудование которой установлено на опорах ЛЭП на высоте называется столбовой (мачтовой).

ТП используемые для промышленных предприятий как правило представляют собой комплектные устройства выполненные по типовым схемам коммутации и обладающие универсальностью применения т.е возможность применения для электроснабжения разнообразных предприятий отличающихся по характеру и технологии производства, но схожих по параметрам электрических нагрузок ( по роду тока, напряжения, мощности).

ПУЭ разделяет РУ на 2 группы:

- до 1000В;

- выше 1000В.

Электрические цепи РУ напряжением до и выше 1000В делят на:

- первичные;

- вторичные.

9.1 РУ до 1000В

РУ до 1000В выполняются в виде:

- щитов станций управления;

- распределительных и линейных щитов;

- пультов;

- шкафов;

- шинных выводов;

- сборок и т.п устанавливаемых в помещениях или на открытом воздухе.

Щиты, вводные устройства, пульты, щитки и другие распределительные устройства современных конструкций -- это законченные комплектные устройства для приема и распределения электроэнергии, управления и защиты от перегрузок и коротких замыканий. В них смонтированы коммутационные и защитные аппараты, измерительные приборы, аппаратура автоматики (в отдельных случаях) и вспомогательные устройства. При использовании комплектных устройств значительно сокращаются трудовые затраты на монтаж и повышаются эксплуатационные качества сетей.

Щиты подразделяют на распределительные, управления, релейные, сигнализации и контроля. Они представляют собой металлические конструкции, комплектуемые из отдельных панелей, пульт-панелей или шкафов, на которых размещены приборы и аппараты, предусмотренные проектом, а также сборные шины и проводки вторичных цепей для присоединения установленной аппаратуры.

Распределительные щиты предназначены для приема и распределения электроэнергии в сетях напряжением до 1000 В и в зависимости от конструкции разделяются на одно- и двустороннего обслуживания, панельные и шкафные.

Щиты одностороннего обслуживания (ЩО) выпускают нескольких типов и изготовляют в открытом и закрытом исполнениях. Первые щиты собирают из панелей и устанавливают в специальных электротехнических помещениях, вторые -- из шкафов с уплотнениями и размещают непосредственно в цехах. Щиты одностороннего обслуживания комплектуют из типовых панелей -- линейных, вводных и секционных. Линейные панели служат для присоединения к сборным шинам потребителей электроэнергии, вводные -- для присоединения шинных и кабельных вводов, секционные -- для секционирования (разобщения) сборных шин на номинальные токи присоединений. Боковые стороны крайних панелей щита закрывают торцевыми панелями с защитной и декоративной дверью.

Панели всех видов имеют единый каркас из гнутых стальных листов толщиной 2--3 мм, на котором установлены защитные и коммутационно защитные аппараты и измерительные приборы. Все детали для крепления аппаратов изготовляют также из стальных гнутых профилей. Ошиновку выполняют плоскими алюминиевыми шинами на изоляторах. Сборные шины размещают в верхней части щита. Основные типовые панели выпускают шириной 800, высотой 2160 (без съемного карниза 1950) и глубиной 550 мм.