Раздел 7

Методы контроля состояния вентильных разрядников, ограничителей перенапряжений, трубчатых разрядников

 

Введение

В настоящем разделе даны рекомендации по выполнению испытаний и проверок аппаратов перед вводом в эксплуатацию и в процессе текущей эксплуатации. Рассматриваются как традиционные методы, так и дополнительные, рекомендуемые для внедрения в эксплуатацию, в частности, методы измерения тока проводимости вентильных разрядников под рабочим напряжением без вывода оборудования из работы.

Объем испытаний вентильных разрядников и нелинейных ограничителей перенапряжений включает в себя следующие виды проверок и испытаний:

измерение сопротивления мегаомметром;

измерение тока проводимости;

измерение пробивного напряжения.

Объем испытаний трубчатых разрядников включает в себя проверки при обходе линии (без снятия с опоры) и проверки в лабораторных условиях.

При составлении данного раздела учтены предложения, присланные в ОРГРЭС Иркутскэнерго, Ставрополъэнерго, Дальэнерго.

 

1. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕГАОММЕТРОМ

Измерение сопротивления вентильных разрядников и ограничителей перенапряжений позволяет выявить увлажнение внутренних деталей, обрывы цепи шунтирующих резисторов у разрядников и другие грубые дефекты.

Сопротивление измеряется у аппаратов на напряжение 3 кВ и выше мегаомметром на напряжение 2500 В, а у аппаратов на напряжение до 3 кВ мегаомметром на напряжение 1000 В. У имитаторов пропускной способности сопротивление измеряется мегаомметром на напряжение 2500 В.

Измерения следует производить после дождливого периода в сухую погоду при температуре выше +5С. В этих условиях лучше выявляются дефекты, связанные с увлажнением внутренних деталей из-за разгерметизации.

Для исключения погрешности измерений из-за влияния возможных утечек наружная поверхность фарфоровых покрышек должна быть чистой и сухой. При повышенной влажности окружающего воздуха измерения должны производиться с применением экрана (рис. 1).

Рис. 1. Измерение сопротивления вентильного разрядника с помощью мегаомметра:

1 объект испытаний; 2 экранное кольцо; 3 мегаомметр

Значение измеренного сопротивления должно соответствовать значениям, указанным в паспорте аппарата или в действующих Нормах испытания электрооборудования.

 

2. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА ПРОВОДИМОСТИ

Измерение тока проводимости позволяет выявить увлажнение внутренних деталей разрядников и ограничителей перенапряжений при нарушении их герметичности на ранних стадиях развития дефекта.

2.1. Измерение тока проводимости вентильного разрядника с помощью испытательной установки

Рекомендуемая схема испытательной установки для измерения токов проводимости вентильных разрядников приведена на рис. 2. Выпрямленное напряжение для измерения токов проводимости разрядников получают от испытательной установки соответствующего напряжения. В качестве испытательных установок могут быть использованы установки промышленного изготовления АИИ-70 или АКН-50. Для измерения токов используется магнитоэлектрический микроамперметр типа Ml200 или ему подобный с пределами измерения до 1,5 мА класса точности 0,5. Микроамперметр должен включаться в цепь заземления разрядника. Для измерения выпрямленного напряжения применяются киловольтметры типов С-96, С-100 или микроамперметры класса точности 0,5 с добавочным нелинейным резистором типа СН.

Рис. 2. Электрическая схема испытательной установки для измерения тока проводимости вентильного разрядника:

R1 защитный резистор; TL регулировочный автотрансформатор; Т испытательный трансформатор; РV1 вольтметр; VД выпрямитель; R2 токоограничивающий резистор; RЗ добавочный резистор типа СН с нелинейной вольт-амперной характеристикой; С сглаживающий конденсатор; FV испытуемый элемент разрядника; PAI, PA2 микроамперметры; РV2 киловольтметр для градуировки вольтметра PV1.

 

Сопротивление токоограничивающего резистора R2 (кОм) выбирается из отношения

где UИСП значение испытательного напряжения, кВ.

Значение испытательного напряжения может контролироваться также по вольтметру РV1 в первичной цепи испытательного трансформатора. Градуировку этого вольтметра следует производит! при подключенном разряднике и при напряжении, близком к испытательному (измерение испытательного напряжения по вольтметру в первичной цепи испытательного трансформатора с пересчетом напряжения по коэффициенту трансформации недопустимо, так как при этом не учитываются искажение формы кривой напряжения, а также падение напряжения в обмотках трансформатора и в защитных резисторах).

Результат измерения токов проводимости вентильных разрядников с шунтирующими резисторами в значительной мере зависит от глубины пульсации выпрямленного напряжения.

Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие конденсаторы, значения емкостей которых выбираются в соответствии с таблицей.

Значения емкостей конденсаторов для сглаживания выпрямленного напряжения в схемах однополупериодного выпрямления при измерении токов проводимости

Тип разрядника или элемента

Номинальное напряжение, кВ

Наименьшее значение емкости при измерении напряжения по киловольтметру, мкФ

Наименьшее значение емкости при измерении напряжения по микроамперметру с добавочным нелинейным резистором типа СН, мкФ

РВС

15-220

0,1

0,01

РВМ

3-35

0,2

0,02

РВРД

3-10

0,2

0,02

Элемент разрядников РВМГ, элементы разрядника РВМ К

0,2

0,02

Примечание. При двухполупериодном выпрямлении значение рекомендуемых емкостей в 2 раза меньше.

В качестве сглаживающих конденсаторов могут быть использованы любые конденсаторы, в частности, косинусные на номинальное напряжение 10,5 кВ. При испытаниях разрядников 15 кВ и выше необходимо включать два конденсатора последовательно.

Измерение токов проводимости вентильных разрядников следует производить после дождливого периода в сухую погоду с положительной температурой.

Поверхность фарфоровых покрышек разрядников при измерении должна быть чистой и сухой. Перед измерениями фарфоровая покрышка должна быть протерта тряпкой, смоченной в бензине. Применяй, воду для обмывки не рекомендуется, так как при этом потребуется длительная сушка и повторные контрольные измерения.

Предельные значения токов проводимости вентильных разрядников при выпрямленном напряжении должны соответствовать значениям, указанным в паспорте разрядника или в действующих Нормах испытания электрооборудования.

Если измерение производится при температуре, значительно отличающейся от 20С, то в результат измерения следует вносить поправку:

уменьшить измеренные значения токов проводимости на 0,3% на каждый градус повышения температуры свыше 20С;

увеличить измеренные значения токов проводимости на 0,3% на каждый градус понижения температуры ниже 20С.

При измерениях внутри помещений для получения определенного температурного режима разрядники перед измерением должны быть выдержаны в помещении не менее 4 ч в летний период и не менее 8 ч в зимний.

Установление требуемого значения испытательного напряжения на разряднике рекомендуется контролировать с помощью микроамперметра, включенного через добавочный нелинейный резистор типа СН с коэффициентом вентильности, близким коэффициенту вентильности шунтирующих резисторов.

Измерительные комплекты добавочных резисторов СН представляют собой нелинейные полукольцевые резисторы, заключенные в герметично закрытую фарфоровую или другую изолирующую покрышку.

Измерительные комплекты добавочных резисторов выпускаются заводом в двух исполнениях:

СН-10 для измерения выпрямленного напряжения от 4 до 10 кВ; СН-32 для измерения выпрямленного напряжения от 16 до 32 кВ. Установление необходимого значения напряжения при пользовании измерительными резисторами сводится к увеличению напряжения на первичной обмотке испытательного трансформатора до значения, при котором через включенный последовательно с измерительным резистором микроамперметр протекает такой ток, значение которого указано в вольтамперной характеристике СН для заданного напряжения. Измерительные резисторы СН должны быть выдержаны вблизи разрядников в течение нескольких часов, пока их температура не сравняется с температурой разрядников. Поправка на температурный коэффициент шунтирующих резисторов при этом не вносится, поскольку температурные зависимости измерительного резистора и разрядника практически совпадают.

Измерительные комплекты СН должны не реже одного раза в два года подвергаться проверке путем измерения вольтамперных характеристик при протекании постоянного тока. Испытание резисторов следует проводить при температуре воздуха 20С.

 

2.2. Измерение тока проводимости вентильного разрядника под рабочим напряжением

Измерение тока проводимости под рабочим напряжением обладает тем преимуществом по сравнению с измерением тока проводимости от источника выпрямленного напряжения, что не требует вывода оборудования из работы. Однако вследствие отсутствия серийно изготавливаемых приборов для измерения тока проводимости под рабочим напряжением этот метод контроля разрядников еще не вошел в нормативно-технические документы (действующие Правила технической эксплуатации, Нормы испытания электрооборудования). Поэтому указанный метод измерения следует рассматривать как рекомендуемый для внедрения.

Измерение тока проводимости под рабочим напряжением может производиться прямым способом, т.е. путем прямого включения измерительного прибора в цепь заземления разрядника, и косвенным путем измерения части тока, протекающего через дополнительный резистор, подключаемый с помощью измерительной штанги к верхнему фланцу нижнего элемента разрядника.

Поскольку подключение дополнительного резистора к верхнему фланцу нижнего элемента разрядника вызывает увеличение части рабочего напряжения, приходящегося на верхние элементы, появляется опасность срабатывания и разрушения разрядника в процессе производства измерения. Это представляет опасность для жизни лиц, производящих измерения.

В связи с изложенным единственным целесообразным для внедрения в эксплуатацию следует считать метод прямого измерения тока проводимости.

Указанный метод наибольшую наработку по времени имеет в Донбассэнерго (с 1960 г.). Метод представляет собой реализацию предложения по Авт.св.СССР № 148839 "Способ К.Д. Вольпова для проверки состояния вентильных разрядников с шунтирующими сопротивлениями".

Принципиальная схема устройства для измерений по этому способу показана на рис. 3. Для производства измерений каждый разрядник оборудуется устройством для отключения регистратора срабатывания под рабочим напряжением и включения в цепь заземления разрядника измерительного прибора (аналогично устройству для измерения тока проводимости ограничителей перенапряжений). Измерительная схема, состоящая из выпрямительных диодов, микроамперметра и защитного разрядника, одним выводом подсоединяется к шинке измерительного устройства, а другим гибким многожильным проводом со струбциной к контуру заземления.

Для измерений тока используется любой микроамперметр постоянного тока класса точности не ниже 0,5 с пределом измерений 750 мкА и с выпрямительными диодами на ток 1 мА и более. Для защиты схемы от перенапряжений и перегрузок параллельно входу моста подключается разрядник Р-350.

Подключение измерительного устройства к разряднику необходимо производить в следующей последовательности:

изолирующей штангой включается заземляющий нож в цепи заземления разрядника;

отключается регистратор срабатывания вентильного разрядника;

к выводам устройства для отключения и включения регистраторов срабатывания подсоединяется измерительная схема;

изолирующей штангой отключается заземляющий нож;

производится измерение тока проводимости по прибору;

замыкается заземляющий нож с помощью изолирующей штанги;

отключается измерительная схема;

включается регистратор срабатывания;

отключается заземляющий нож.

Подключение измерительного устройства и измерения должны производиться бригадой, состоящей из двух человек: производителя работ (не ниже IV группы по технике безопасности) и члена бригады (III группа по ТБ).

 

Рис. 3. Схема устройства для измерения тока проводимости разрядника под рабочим напряжением по способу К.Д. Вольпова:

1 - шина рабочего напряжения; 2 - разрядник; 3 - опорная плита; 4 - регистратор срабатывания разрядника, оборудованный для отключения оперативной штангой; 5 - шинка измерительного устройства; 6 - заземляющий нож; 7 проводник схемы измерения; 8 микроамперметр постоянного тока класса точности 0,5; 9 выпрямительный диод; 10 разрядник Р-350; 11 заземляющий нож в рабочем положении; 12 регистратор в положении "измерение"

 

Все операции по включению и отключению заземляющего ножа и по подключению и отключению измерительной схемы должны производиться изолирующей штангой класса напряжения 35 кВ с применением защитных средств диэлектрических бот и диэлектрических перчаток.

Измерения должны производиться при тех же значениях рабочего напряжения и температуры окружающего воздуха, которые были во время предыдущих измерений.

Оценка состояния разрядника осуществляется путем сопоставления измеренного значения тока проводимости с результатами предыдущих измерений.

 

2.3. Измерение тока проводимости ограничителя перенапряжений

Измерение тока проводимости ограничителя перенапряжений позволяет выявить ухудшение характеристик нелинейных резисторов ОПН, происшедшее в результате нарушения его герметичности или по другим причинам.

Измерение тока проводимости ограничителей перенапряжений перед вводом в эксплуатацию производится с помощью миллиамперметра переменного тока при напряжении промышленной частоты 73 кВ действующего для ограничителей ОПН-110 VI и 100 кВ действующего для остальных типов ограничителей.

В случае отсутствия испытательной установки на 100 кВ действующего измерения допускается производить при напряжении 75 кВ действующего частоты 50 Гц. Измерение тока проводимости искрового элемента ОПНИ-500 VI производится при напряжении 50 кВ частоты 50 Гц.

Измерения тока проводимости в процессе эксплуатации производятся без отключения ОПН от сети с помощью устройства, поставляемого заводом-изготовителем вместе с каждой фазой ОПН.

Схема и параметры измерительного устройства приведены на рис. 4.

Перед началом испытаний производится внешний осмотр ограничителя. При наличии на ограничителе трещин фарфора и фланцев, загрязнений фарфоровых покрышек, неисправностей подводящих и заземляющих шин, а также при сработавшем предохранительном клапане измерения тока проводимости производить не разрешается.

Подключение измерительного устройства необходимо производить в следующей последовательности:

подключается к зажимам измерительная схема;

размыкается нож заземления с помощью высоковольтной штанги;

производится измерение тока проводимости и фиксируется напряжение на шинах распределительного устройства, а также температура окружающего воздуха;

замыкается заземляющий нож с помощью высоковольтной штанги.

Все измерения должны производиться при положительной температуре не ниже 5С в сухую погоду.

Если при измерении тока проводимости под рабочим напряжением окажется, что измеренное значение тока существенно меньше тока, полученного при вводе ограничителя в эксплуатацию, это означает, что защитный резистор неисправен и его необходимо заменить.

 

Рис. 4. Схема устройства для измерения тока проводимости ограничителей перенапряжений под рабочим напряжением:

1 ограничитель перенапряжений; 2 нож заземления; 3 регистратор срабатывания; 4 защитный нелинейный резистор с остающимся напряжением при импульсном токе с длиной фронта волны 8/20 мкс, амплитудой тока 1800 А, напряжением не более 1580-1700 В; 5, 7 резисторы МЛТ-2, 15 кОм; 6 разрядник Р-350; миллиамперметр переменного тока класса точности 0,5; миллиамперметр постоянного тока класса точности 0,5; 10 диод на ток 10 мА; АБ зажимы для подключения измерительной схемы

 

Оценка состояния ограничителя перенапряжении осуществляется путем сопоставления измеренного значения тока проводимости с предельно допустимыми значениями этого параметра, указанными в действующих Нормах испытания электрооборудования.

 

3. ИЗМЕРЕНИЕ ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОГО РАЗРЯДНИКА

Измерение пробивного напряжения вентильных разрядников производится с целью определения состояния их искровых промежутков и соответствия защитных характеристик требуемым нормам. Испытания позволяют эффективно выявить дефекты разрядников, появившиеся в результате неправильной транспортировки, разгерметизации в процессе эксплуатации или в результате израсходования ими пропускной способности.

Измерения пробивных напряжений вентильных разрядников с шунтирующими резисторами могут выполняться только при обязательном соблюдении следующих требований:

а) время подъема напряжения частотой 50 Гц на элементе разрядника до пробивного должно быть не более:

0,5 с при испытании разрядников РВС, РВМ, РВРД, РВМГ;

0,5 с при испытании разрядников РВМК-330, РВМК-500;

1,0 с при испытании разрядников РВМК-400 В, РВМК-750, РВМК-1150.

Вместе с этим время подъема напряжения должно быть не менее 0,1 с;

б) интервал между отдельными измерениями должен быть не менее 10 с и не более 1 мин;

в) длительность протекания тока через разрядник после пробоя его искровых промежутков не должна превышать 0,5 с; ток должен быть ограничен дополнительным резистором до значения 0,7 А;

г) напряжение и мощность испытательного трансформатора и регулирующего устройства должны обеспечивать возможность подъема напряжения на разряднике до 120% верхнего предела его пробивного напряжения.

Мощности испытательного трансформатора и регулирующего устройства должны быть не менее:

5 кВ-А при испытании разрядников РВС;

25 кВ-А при испытании разрядников с магнитным гашением дуга (РВМГ, РВМК);

д) после окончания измерений пробивных напряжений должны быть произведены измерения токов проводимости разрядников при выпрямленном напряжении для контроля целостности шунтируюих резисторов.

Превышение допустимого времени подъема напряжения на разряднике может привести к перегреву и разрушению шунтирующих резисторов. Использование для измерения пробивных напряжений вентильных разрядников трансформаторов с недостаточными мощностью и испытательным напряжением опасно для целостности шунтирующих резисторов, поскольку они могут перегреваться и разрушаться, если подъем напряжения на разряднике до наибольшего значения напряжения испытательного трансформатора не за вершится пробоем искровых промежутков (значения предпробивных токов в шунтирующих резисторах в 100-150 раз превышают значения токов проводимости, измеряемых при испытаниях приложением выпрямленного напряжения).

Принципиальная схема испытательной установки для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников с шунтирующими резисторами показана на рис. 5. Серийный выпуск установок для испытания вентильных разрядников не производится, поэтому в случае необходимости проведения таких испытаний соответствующая испытательная установка монтируется эксплуатационным персоналом с использованием следующих рекомендаций.

В качестве источника испытательного напряжения при определении пробивных напряжений разрядников РВС может быть использован трансформатор НОМ-100/10.

При определении значений пробивных напряжений вентильных разрядников всех остальных типов, кроме элементов разрядников РВМК-400 В, РВМК-750 и РВМК-1150, используется испытательный трансформатор НОМ-100/25.

Для подъема напряжения на испытательном трансформаторе Т2 до пробивного значения в течение допустимого времени используется регулировочный автотрансформатор Т1 типа РНО-250-10, в котором червячный привод и гибкий тросик регулятора, связывающий контактный ролик с рукояткой, заменен жесткой тягой.

Испытательная установка включается кнопкой включения SB\ (отключается кнопкой SB2).

Напряжение 220 В контактами кнопки SBI кратковременно подается на обмотку магнитного пускателя КМ с самозапитыванием через контакты реле времени КТ и реле тока КА.

При замыкании контактов магнитного пускателя напряжение 220 В подается на регулировочный автотрансформатор Т1 при минимальном числе витков его обмотки. Подъем напряжения на испытательном трансформаторе Т2 осуществляется быстрым передвижением жесткой тяги регулировочного автотрансформатора (см. рис. 5, б).

При этом скользящим контактом РНО замыкается цепь обмотки реле времени КТ (типа РВ), контактами которого через 0,5 с размыкается цепь питания обмотки магнитного пускателя и происходит отключение испытательной установки от питающей сети.

Отключение испытательной установки происходит также при разрыве цепи питания обмотки магнитного пускателя контактами реле тока КА типа РТ-40, через обмотку которого протекает сопровождающий ток вентильного разрядника FV при пробое его искровых промежутков. Уставка реле тока должна быть около 0,2-0,3 А.

Рис. 5. Схема испытательной установки доя измерения пробивного напряжения вентильных разрядников:

а схема установки:

SB\ - кнопка включения; SB2 - кнопка отключения; КМ - магнитный пускатель; КТ - реле времени; Т1 - регулировочный автотрансформатор РНО-250-10; Т2 - испытательный трансформатор НОМ-100/25; R\t R2 - защитные резисторы; КА -реле тока; FV вентильный разрядник; Cl, C2 конденсаторы емкостного делителя напряжения; RЗ, R4 резисторы активного делителя напряжения; а-а к скользящему контакту РНО-250-10; 6-6 к электронно-лучевому осциллографу; в-в - к светолучевому осциллографу;

б регулировочный автотрансформатор РНО-250-10:

1 изолирующий шток; 2 неподвижный контакт; 3 подвижный контакт; 4 крепежная планка; а-а к обмотке реле времени

Для ограничения тока в рабочих резисторах разрядника после пробоя искровых промежутков в цепь питания РНО включается защитный резистор R\ с значением сопротивления 0,5-1,0 Ом. Защитный резистор может быть включен со стороны испытуемого разрядника, при этом его сопротивление должно быть не менее 150 кОм.

Для измерения пробивного напряжения на разряднике могут быть использованы электронно-лучевые осциллографы С1-5, ЭО-7 и другие, работающие в режиме безынерционного вольтметра (с отключенной разверткой).

Измеряемое напряжение подается на пластины явления осциллографа от низковольтного плеча емкостного делителя напряжения С2. При использовании светолучевых осциллографов, например Н-008, Н-115 и других пробивное напряжение может быть измерено от низковольтного плеча омического делителя напряжения R4.

Осциллограф с делителем напряжения должен быть отградуирован напряжением, измеренным электростатическим киловольтметром при отключенном разряднике. С целью снижения погрешности измерения пробивного напряжения вентильных разрядников может быть использована приставка к испытательной установке, схема которой приведена на рис. 6.

Напряжение на вход приставки подается от измерительной обмотки испытательного трансформатора. При достижении напряжения 10-15 В срабатывает реле РН, которое через диод Д подключает цепочку R-C. Параметры цепочки подобраны таким образом, чтобы обеспечить заряд конденсатора С до максимального напряжения, подаваемого на схему. Значение сопротивления резистора R достаточно для предупреждения резонансных перенапряжений в контуре R-C обмотка РН. При времени подъема напряжения 0,1-0,5 с обеспечивается заряд конденсатора до максимального значения напряжения пробоя разрядника. В качестве регистрирующего прибора применяется электростатистический вольтметр типа С-502, имеющий входную емкость около 30 пФ и входное сопротивление около 104 МОм.

Рис. 6. Схема приставки дня измерения' пробивного напряжения вентильных разрядников:

РН - реле напряжения РД-35/60Д; уставка 10 В; Д - диод Д242; R - резистор МЛТ-2; 4,9 кОм; С - конденсатор типа К75-15; 0,5 мкФ; К - кнопка сброса показаний; PV - электростатический вольтметр типа С-502

 

При испытании элементов разрядников, имеющих значение верхнего предела пробивного напряжения более 100 кВ, необходимо применять специальный испытательный трансформатор с соответствующим значением напряжения высоковольтной обмотки и устройством, обеспечивающим время подъема напряжения не более 1,0 с.

За пробивное напряжение элементов вентильных разрядников должно приниматься среднее значение не менее:

трех измерений для разрядников РВС;

пяти измерений для разрядников РВРД;

десяти измерений для разрядников РВМ, РВМГ и РВМК.

Оценка состояния вентильного разрядника производится путем сопоставления измеренных значений пробивного напряжения с предельно допустимыми значениями, приведенными в паспорте разрядника или в действующих Нормах испытания электрооборудования.

 

4. ИЗМЕРЕНИЕ ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИСКРОВОГО ЭЛЕМЕНТА И ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛИРОВАННОГО ВЫВОДА ГРАНИЧИТЕЛЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Измерение пробивного напряжения искрового элемента ограничителя перенапряжений ОПНИ-500У1 производится с целью определения состояния искровых промежутков плавным подъемом напряжения частоты 50 Гц в течение не более 10 с.

Принципиальная схема установки для измерения пробивного напряжения ОПНИ-500У1 показана на рис. 5. Требования к испытательной установке аналогичны требованиям, изложенным в п. 3 данного раздела.

За пробивное напряжение искрового элемента ОПНИ принимается среднее значение из десяти измерений.

Допускается заменять измерение пробивного напряжения искрового элемента его испытанием в течение 3-5 с напряжением 71 кВ действующего.

Время подъема напряжения на элементе не должно превышать 10 с. При этом не должно наблюдаться пробоя искрового элемента.

Проверка электрической прочности изолированного вывода ограничителя перенапряжений производится с целью выявления состояния изоляции изолированного вывода ОПН относительно земли при плавном подъеме напряжения частоты 50 Гц до 10 кВ в течение 0,5-2,0 с.

Электрическая схема установки для испытания электрической прочности изолированного вывода ОПН показана на рис. 7.

Рис. 7. Электрическая схема установки для испытания электрической прочности изолированного вывода ОПН:

1 - испытательная установка; 2 - объект; TL - регулировочный автотрансформатор РНО-250-10; Т - испытательный трансформатор; PV - вольтметр переменного тока класса точности 0,5; И - изолированный вывод; ОПН - ограничитель перенапряжений

Измерения должны производиться на отключенном ограничителе перенапряжений при положительной температуре не ниже 5С в сухую погоду.

 

5. КОНТРОЛЬ ТРУБЧАТЫХ РАЗРЯДНИКОВ ПРИ ОБХОДЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

При осмотре разрядников с земли следует обращать внимание на:

положение разрядника на опоре и длину внешнего искрового промежутка;

положение указателя срабатывания трубчатого разрядника на каждой фазе (если он имеется);

состояние поверхности изолирующей части разрядника (загрязнение ее, повреждение вследствие атмосферных воздействий, наличие ожогов и оплавлений от электрической дуги);

состояние электродов и арматуры (целость краски на электродах, наличие оплавлений);

состояние заземляющей проводки и надежность присоединения заземляющих спусков к заземлителю опоры.

Верховой осмотр трубчатых разрядников должен производиться на отключенной и заземленной ВЛ.

При этом следует проверять:

длину внешнего искрового промежутка;

состояние поверхности изолирующей части разрядника (при обнаружении загрязнений трубка протирается сухой мягкой тряпкой);

наличие трещин в толще трубки (у разрядников из винипласта);

надежность крепления разрядника к конструкции опоры и прочность заделки дугогасительной трубки в обойме;

наличие сильных оплавлений на металлических обоймах трубки или электродах внешнего искрового промежутка, свидетельствующих о ненормальной работе разрядника;

состояние заземляющих спусков.

Наружная поверхность разрядника тщательно осматривается. Поверхность разрядника не должна иметь ожогов электрической дугой, трещин, расслоений и царапин длиной более трети расстояния между наконечниками.

Длина внешнего искрового промежутка должна соответствовать значениям, указанным в паспорте разрядника или в [2].

Регулирование искрового промежутка разрядника на отключенных и заземленных линиях должно производиться с помощью шаблона. Регулирование внешнего искрового промежутка следует производить изменением длины и положения электрода. После установки требуемой длины искрового промежутка следует производить его окончательное закрепление на опоре. Во избежание уменьшения или закорачивания внешнего промежутка под действием ветра или собственной тяжести электрода при отвертывании крепящей его гайки разрядник должен быть установлен так, чтобы регулирование внешнего промежутка приводило к его увеличению. Для исключения закорачивания промежутка каплями воды или льдом электроды внешнего искрового промежутка трубчатых разрядников 3-10 кВ не следует располагать по вертикали один под другим. Крепление электрода к ушку разрядника должно производиться с помощью контргайки.

При регулировании внешнего искрового промежутка разрядников под напряжением длина промежутка должна фиксироваться подвесным габаритником.

При осмотрах трубчатых разрядников на опорах ВЛ следует обращать внимание на расположение зон их выхлопа. Зоны выхлопа разрядников, закрепленных за закрытый конец на различных фазах, не должны пересекаться друг с другом и охватывать или пересекать заземленные элементы конструкций ВЛ, а также их провода.

В случае крепления разрядников за открытый конец допускается пересечение зон выхлопа различных фаз разрядников между собой и с заземленными элементами конструкций.

Размеры зон выхлопа горячих ионизированных газов при срабатывании трубчатых разрядников и отключении токов, близких к значению верхнего предела отключаемого тока, указаны в паспорте разрядника и в [2].

В целях обеспечения безопасности осмотров трубчатых разрядников с земли границы зон их выхлопа должны находиться на высоте не менее 3 м над землей.

 

6. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ТРУБЧАТОГО РАЗРЯДНИКА В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ

При проверке трубчатых разрядников в лабораторных условиях производится проверка состояния изолирующей трубки, измерение внутреннего диаметра канала разрядника и его внутреннего искрового промежутка.

Для проверки состояния внутренней полости газогенерирующей трубки разрядника РТФ вывинчивается стержневой электрод и весь канал просматривается на свет. Если канал закрыт разбухшей от увлажнения, покоробившейся фиброй трубки, то его необходимо прочистить металлическим стержнем. Все разрядники, у которых стенки канала не имеют трещин, короблений и других повреждений, подвергаются дальнейшему осмотру и обмерам, а те, у которых имеется значительное выгорание фибры, бракуются.

При удовлетворительном состоянии поверхностей изолирующей трубки производится измерение внутреннего диаметра канала дуто-гасящей трубки. Стенки канала по длине внутреннего искрового промежутка обычно выгорают неравномерно, поэтому измерение необходимо производить на расстоянии от пластинчатого электрода ("звездочки") не менее: 150 мм для разрядников ПО кВ; 70 мм для разрядников 35 кВ; 30 мм для разрядников 3-10 кВ.

Для разрядников РТВ измерение внутреннего диаметра канала следует производить штангенциркулем на расстоянии не более 10 мм от выхлопного конца.

Измерение внутреннего диаметра канала может быть произведено круглым шаблоном (рис. 8) или специальными измерителями. Каждый шаблон щуп изготавливается на два размера: один конец щупа имеет диаметр на 1 мм меньше максимально допустимого диаметра канала данного разрядника, другой на 1 мм больше. На каждом конце щупа выбивается цифра, указывающая его диаметр в миллиметрах. Если оба конца щупа не входят в дугогасящий канал разрядника или входит только один из них с меньшим диаметром, разрядник считается годным; если входят оба конца разрядник бракуется.

Рис. 8. Шаблон-щуп для измерения внутреннего диаметра канала трубчатых разрядников

 

Проверка с помощью таких щупов позволяет отбраковать разрядники, у которых диаметр канала дугогасящей трубки увеличивается более чем на 40% первоначального значения, но проверкой не определяется значение диаметра канала. Для более точного измерения диаметра канала разрядника имеются специальные приборы, один из которых показан на рис. 9. Измеритель состоит из двух ножек, и рамки, направляющих движение ножек, пружины, сжимающей ножки, и шкалы измерителя. Для измерения диаметра канала разрядника необходимо сжать ножки и ввести их в канал трубки до упора плечиками в "звездочку" разрядника, после чего отпустить их. Под действием пружины они самоустанавливаются по диаметру трубки. При этом необходимо следить за тем, чтобы ножки упирались в стенку канала трубки, а не в выступы "звездочки".

Значение диаметра канала разрядника указывается на шкале 8 измерителя. Точность прибора 0,25 мм, что вполне удовлетворяет требованиям эксплуатации.

Рис. 9. Измеритель внутреннего диаметра канала трубчатых разрядников:

1,2 ножки; 3 рамка; 4,5 направляющие движение ножек; 6 пружина, сжимающая ножки; 7 разрядник; 8 шкала измерителя

При увеличении внутреннего диаметра газогенерирующей трубки разрядника более значения, указанного в паспорте разрядника или в [2], разрядник должен быть забракован. При удовлетворительном состоянии трубки (отсутствии трещин, расслоений и т.п.) возможно также произвести перемаркировку разрядника по пределам отключаемых токов.

После проверки внутреннего диаметра канала разрядника измеряется его внутренний искровой промежуток. После этого внутренний стержневой электрод разрядника следует вывинтить и осмотреть. Если длина внутреннего искрового промежутка увеличилась более значения, указанного в паспорте разрядника или в [2], внутренний стержневой электрод заменяется новым. Если внутренний искровой промежуток изменился мало, производится его регулирование изменением толщины прокладок у стержневого электрода.

7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ИСПЫТАНИЙ

Результаты эксплуатационных испытаний вентильных разрядников, ограничителей перенапряжений и трубчатых разрядников заносятся в протоколы и карты испытаний.

В карту испытаний вентильного разрядника заносятся сведения по измерениям тока проводимости, пробивного напряжения и сопротивления элементов разрядника, а также сведения по измерению сопротивления имитатора пропускной способности.

В карту испытаний ограничителя перенапряжений заносятся следующие сведения:

результаты измерения токов проводимости;

результаты измерения сопротивления;

результаты измерения пробивного напряжения искрового элемента ОПНИ;

результаты проверки электрической прочности изолированного вывода ОПНИ.

При проверке трубчатых разрядников в эксплуатации в карту испытаний заносятся следующие сведения:

состояние поверхности изоляционной трубки разрядника;

длина внутреннего искрового промежутка;

значение внутреннего диаметра канала дугогасящей трубки;

длина внешнего искрового промежутка;

состояние электродов и арматуры, заземляющей проводки.