/
Text
МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР
ГЛАВЭЛЕКТРОМОНТАЖ
СБОРНИК
УКАЗАНИЙ
ПО НАЛАДОЧНЫМ РАБОТАМ
ВЫПУСК i
«ЭНЕРГИЯ»
УКАЗАНИЯ ПО НАЛАДКЕ ПОДСТАНЦИЙ
110—35/10—6 кВ БЕЗ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
И НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ
ТИПОВ РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ
Рассматриваются особенности наладки подстанций
ПО—35/10—6 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения,
проверки силового оборудования, устройств оперативного тока раз-
личных систем, наладки релейной защиты, сигнализации и автомати-
ки. Рассмотрены основные вопросы организации наладочных работ.
Глава первая
НАЛАДКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ПОДСТАНЦИЙ
1. ОБОРУДОВАНИЕ ПОДСТАНЦИЙ
К оборудованию подстанции (или схемы первичных цепей) отно-
сятся короткозамыкатели, отделители, разъединители, трансформа-
торы тока и напряжения, масляные выключатели 6—10 кВ, шины
и изоляция распределительного устройства (РУ), разрядники и т. д.
Вопросы наладки оборудования рассматриваются применительно
к подстанции, схема которой приведена на рис. 1. Подобная схема
является основной для упрощенных подстанций. На стороне высшего
напряжения обычно используются трансформаторы тока, встроенные
в силовой трансформатор. Распределительное устройство 6—10 кВ
выполняется из камер наружной или внутренней установки.
В случае присоединения подстанции к узлу с высоким уровнем
токов короткого замыкания (к. з.) применяются силовые трансфор-
маторы с расщепленными обмотками, при этом число секций РУ
6—-10 кВ увеличивается в 2 раза. При большом числе отходящих
длинных кабельных линий схема дополняется дугогасящими катуш-
ками на стороне 6—10 кВ, включаемыми в нейтраль трансформато-
Рис. 1. Схема подстанции II0/6—10 кВ без выключате-
лей на стороне высшего напряжения.
ров собственных нужд подстанции. Встречаются подстанции (в осо-
бенности для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей)
с тремя напряжениями (110/35/6—10 кВ и др.). В этом случае
в схеме рис. 1 добавляется распределительное устройство среднего
напряжения.
2. НАЛАДКА РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ, КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЕй
И ОТДЕЛИТЕЛЕЙ 110—35 кВ
Короткозамыкатели КЗ-35, КЗ-ПО и отделители ОД-35, ОД-ПО
и ОД-ПОМ выполнены на базе разработанных ранее конструкций
разъединителей и отличаются от них автоматическим включением
(короткозамыкатели) ,и автоматическим отключением (отделители).
Базовая конструкция (разъединитель) не рассчитывалась на авто-
матический режим, поэтому отделители и короткозамыкатели 'Недо-
статочно надежны [Л. 5]. Для повышения надежности работы ко-
роткозамыкателей и отделителей Техническим управлением Минэнер-
4
го СССР 'предписано заменять фарфоровые п винилластовые вставки
в тягах короткозамыкателей стеклотекстолитовыми, обладающими
большей механической прочностью [Л. 6]. Кроме того, специальным
циркуляром 1.Л. 7] рекомендуется при 'вводе .в эксплуатацию выпол-
нять следующие мероприятия по повышению 'Надежности коротко-
замыкателей и отделителей:
устанавливать защитные кожухи .на отделители ОД-'110 и ОД-35.
Эти кожухи предохраняют контактную систему и отключающие
пружины от попадания воды и возможного их смерзания;
производить контроль вытягивающего усилия в контактах ,полу-
ножей отделителей, которое определяется динамометром при прило-
жении усилия к вставленному между контактными пластинами
отрезку медной шины такой же толщины, как и нож отделителя.
По данным завода «Электроаппарат», у отделителей с номинальным
током до 600 А вытягивающее усилие должно быть 18—20 кгс. При
наличии двух пар пластин усилие определяется для каждой пары
в отдельности и должно равняться 5—'6 кгс. Рекомендуется приме-
нять серебрение контактов, при котором вытягивающее усилие мо-
жет быть снижено до 10—12 кгс;
проверять регулировку отключающих пружин отделителей по
методике, изложенной в [Л. 7], и усилие пружины серповидного
рычага ШПО, если из-за слабости пружины удерживающая защелка
не расцепляется с рычагом на валу привода;
проверять регулировку пружин короткозамыкателя. Пружины
должны быть перерегулированы в том случае, если они слишком
жеегки и при включении происходит отброс ножей;
уменьшать трение ,в подвижной части колонок изоляторов пу-
тем замены бронзовых втулок посадочных мест поворотных изоля-
торов автомобильными подшипниками качения, устанавливать'Допол-
нительный подшипник на вал привода 'в месте выхода вала нз шка-
фа. Для уменьшения трения, вызванного перекосами, рекомендуется
устанавливать в месте сочленения вертикальной тяги с валом при-
вода отделителя и в промежуточных узлах горизонтальных тяг
шайбы на пальцах.
Все работы по усовершенствованию отделителей и короткоза-
мыкателеп должны выполняться эксплуатационным персоналом по
рекомендации наладчиков.
При наладке отделителей (ОД) и короткозамыкателей (КЗ) вы-
полняются следующие работы [Л. 1]:
1. Измерение сопротивления изоляции поводков н тяг, выпол-
ненных из органического материала, мегомметром 2 500 В. По ре-
зультатам измерения 7?иэ^3 000 МОм.
2. Замер переходных сопротивлений контактов у отделителей и
разъединителей ПО кВ. У разъединителей с другими поминальными
напряжениями этот замер 'должен производиться при /н=1 000 А
н выше. Замер производится для всей фазы отделителя или разъе-
динителя. Предельная величина сопротивления контактов у отдели-
телей или разъединителей ПО кВ должна быть не более 220 мкОм.
3. Проверка наличия изоляции от земли .ножа корогкозамыка-
теля. Эта 'проверка производится мегомметром при отсоединенной
заземляющей шине.
4. Тщательная проверка регулировки приводов короткозамыка-
геля и отделителя. При этом проверяется действие механизма сво-
бодного расцепления во включенном и промежуточном положениях
й на грани расцепления. Обращается внимание на тщательную регу-
лировку блок-кон тактов приводов короткозамыкатели и отделителя
типа КСЛ.
Для разъединителей проверяется (Правильность регулировки
взаимодействия рабочих и заземляющих ножей.
Работа Ino регулировке ОД, КЗ и разведши!телей _и их приводов
производится -монтажным или эксплуатационным персоналом. Только
после окончания монтажа и регулировки определяются напряжение
срабатывания и временные и скоростные характеристики-.приводов.
5. Определение минимального напряжения срабатывания кату
шек привода. В случае, применения -постоянного оперативного тока
минимальное напряжение срабатывания катушек -независимого от-
ключения должно составлять не менее 0,35Оп а напряжение на-
Рпс. 2. Схемы проверки напря-
жения срабатывания катушек
короткозамыкателя и отдели
теля.
с потенциометром; б — с рео-
атом; и — с автотрансформато-
ром.
дежнон работы -катушек—не более 0,65Д«. Минимальное напряже-
ние срабатывания определяется в схеме с реостатом или потенцио-
метром в зависимости от (потребления проверяемых катушек и
имеющейся аппаратуры. Схемы проверки приведены на рис. 2. Ка-
тушки отключения отделителей и включения короткозамыкателей,
питающиеся о г конденсаторов, должны иметь напряжение срабаты-
вания 0,3—0,65Дн.
В случае применения -переменного оперативного тока напряже-
ние срабатывания катушек -напряжения должно быть не более 0,5.1/н
(так как при любом виде двухфазных к. в. напряжение фазы не
снижается больше чем до 0,5С„). При определении напряжения сра-
батывания катушек включения и отключения ток их измеряется -при
отпущенном и подтянутом якоре катушки. Это необходимо для
определения потребления катушки. Ток срабатывания токовых кату-
шек приводов короткозамыкателей (Ш-ПК и ШПКМ) и отделителей
(ШПО и ШППО) должен быть на 15—20% меньше тока срабаты-
вания реле, дающего импульс ,на срабатывание токовой катушки
привода.
6. Определение .времени включения короткозамыкателя и отклю-
чения отделителя. Для этого используется электроеекуидомер ПВ-53
(рис. 3). Измерение (производится 3 раза и как результат берегся
среднее значение. Время от подачи импульса на включение до за-
мыкания контактов у короткозамыкателей КЗ-35 и КЗ-110 должно
быть 0,4 с ±10%, У КЗ-1 ЮМ 0,35 с ±10%. Время от подач-и -импуль-
са -на отключение до размыкания контактов у отделителя ОД-110
составляет 0,7 -с ±10%. У отделителей ОД-35 0,5 с ±10%. Для
отделителей НО кВ желательно определение полного 'времени дви-
6
Рнс. 3. Схемы измерения времени включения короткозамыкателя (а)
и отключения отделителя (б).
жения полуножей — от подачи команды на отключение до их оста-
новки. Это время определяется до схеме рис. 3,6 при соединении
полупожей проводом ограниченной длины, который рвется в конце
хода лолупожей.
7. Проверка работы короткозамыкателей и отделителей. Она
производится 3—5-кратпым включением и отключением их при на-
пряжении на зажимах катушек .привода 1,1; 1,0; 0,9 и 0,8t/H. При
этом пониженное и повышенное 'напряжение на шинках управления
создастся путем пи гания их от регулятора РНО соответствующей
мощности. Обычно схема для изменения напряжения оперативного
тока создается 1 раз для определения надежности работы при по-
ниженном напряжении всех приводов подстанции. При питании
катушек привода от конденсаторов проверка работы приводов про-
изводится опробованием их 3—5 раз. Также 3—5 раз опробуется
действие короткозамыкатели от токовых катушек.
8. Определение скорости движения ножей отделителя. В соот-
ветствии с указанием Технического управления Минэнерго СССР
оно производится при капитальных ремонтах. Однако, поскольку
скоростные характеристики позволяют проконтролировать правиль-
ность регулировки отделителя, рекомендуется снимать их л при вво-
де отделителей в эксплуатацию, если правильность регулировки
вызывает сомнение. Измерения производятся аналогично измерениям
скоростных характеристик у выключателей (см. и. 5). Типовая кри-
вая скорости движения ножа отделителя приведена на рис. 4.
Расхождение между типовой и снятой кривыми должно быть
в пределах 15—20%. Скорость движения ножей отделителя должна
быть в момент размыкания контактов при отключении около 3 м/с,
а в момент замыкания при включении — около 4,5 м/с. Поскольку
для других типов отделителей типовые кривые скорости еще не
определены, оценка скоростных характеристик этих отделителей
производится путем сравнения их между собой.
При снятии характеристик вибрографом бумага для графика
прикрепляется скрепками к резиновой ленте толщиной около 5 мм,
которая укрепляется вокруг- нижнего фланца изолятора отделителя.
Поскольку в этом случае фиксируется скорость движения окруж-
ности фланца, а не ножа отделителя, ее необходимо привести к ско-
рости движения полуиожа путем умножения на коэффициент k=alr,
где а—радиус окружности, описываемой при движении концом
полуножа отделителя, см; г—радиус фланца изолятора, см.
Рис. 4. Типовые кривые скорости движения ножа
отделителя ОД-НО.
t— при включении; 2—при отключении; 3 —момент замы-
кания (размыкания) контактов.
Кривая скорости строится аю шести— девяти точкам, при этот
полный поворот головки изолятора равен 90°, а момент размыкания
полуножей соответствует углу поворота головки изолятора на 15°.
9. Проверка трансформатора тока короткозамыкателя. Транс-
форматор тока (типа ТШЛ-0,5) установлен в комплекте короткоза-
мыкатсля для питания блокирующего реле -.привода отделителя. При
наладке обращается внимание на состояние трансформатора тока и
заземляющей шинки, служащей -первичной обмоткой трансформатора
тока. Производится проверка изоляции вторичной обмотки транс-
форматора тока.
3. ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА
На упрощенных -подстанциях па стороне высшего напряжения
обычно применяются встроенные в силовой трансформатор транс-
форматоры тока. Проверка этих трансформаторов тока имеет ряд
особенностей и здесь -не рассматривается. В некоторых случаях на
стороне высшего напряжения устанавливаются трансформаторы то-
ка ТФН-110, ТФН-35, ТФНД-ПО, ТПОЛ-35 (в закрытых РУ). На
стороне 6—10 кВ применяются обычно комплектные распредустрой-
ства с трансформаторами тока ТПЛ-10, ТПОЛ-Ю, ТПОЛА-10,
ТПОЛМ-Ю, ТПШЛ-10, ТКЛН-10, ТВЛМ-10. При наладке трансфор-
маторов тока перечисленных типов выполняются следующие работы:
1. Осмотр и проверка соответствия пх проекту. При внешнем
осмотре проверяется отсутствие подтекания масла у маслонаполнен-
ных трансформаторов тока, отсутствие трещин и юколов фарфора
или литой изоляции, надежность контактных соединений. Установку
всех трансформаторов тока рекомендуется выполнять так, чтобы
вывод Л1 находился со стороны шин. Трансформаторы тока сек-
ционных выключателей устанавливаются так, чтобы вывод Л1 был
в сторону нервой секции.
Вторичные обмотки трансформаторов тока обязательно заземля-
ются. Одноименные выводы всех вторичных обмоток, питающих
счетчики, допускается заземлять непосредственно на фланец транс-
форматора тока [Л. 8]. Заземление вторичных обмоток, питающих
реле защиты, выполняется -на панели защиты или -на ближайшей
8
Рис. 5. Схема провер-
ки однополярных за-
жимов первичной и
вторичной обмоток
трансформатора тока.
трансформаторов тока
к трансформаторам гока сборке зажимов. При этом каждая группа
электрически соединенных вторичных обмоток независимо от их
числа заземляется только в одной точке.
2. Измерение сопротивления изоляции обмоток. Сопротивление
изоляции первичной обмотки относительно корпуса и вторичных об-
моток измеряется мегомметром 2 500 В. Величина сопротивления
изоляции -не нормируется.
Сопротивление изоляции вторичных обмоток относительно кор-
пуса .и между обмотками измеряется мегомметром 1 000 В. Вели-
чина сопротивления изоляции не нормиру-
ется, из опыта наладки считают изоляцию
удовлетворительной, если ее -сопротивление
не ниже 50 МОм. В противном случае изо-
ляцию вторичной обмотки рекомендуется
подсушить.
3. Определение tg 6 изоляции обмоток
у (маслонаполненных трансформаторов тока
типа ТФН напряжением 35 кВ н -выше.
Измерение tg 6, а также испытание повы-
шенным напряжением изоляции обмоток
производится по методике, изложенной
в «Указаниях по высоковольтным испыта-
ниям и измерениям tg& в данном сбор-
нике.
4. Проверка полярности обмоток транс-
форматоров тока. Однополярные выводы:
обозначаются Л1—И1 и Л2—И2. Проверка полярности осуществля-
ется по схеме, приведенной па рис. 5.
Зажим 4- гальванометра (или магнитоэлектрического милли-
вольтметра) присоединяется к выводу И1\ если -к выводу Л1 при-
соединен + источника питания, то .при правильной маркировке
обмоток стрелка прибора отклоняется вправо при замыкании цепи
и влево при -размыкании ее. Во избежание ошибок из-за нечетких
показаний размыкание цепи надо производигь после возврата
стрелки -прибора на нуль шкалы.
При проверке полярности трансформаторов тока с большим
коэффициентом трансформации величина э. д. с. на вторичной
обмотке может быть значительной. Во избежание повреждения при-
бора в этом случае рекомендуется шунтировать гальванометр
сопротивлением (при применении милливольтметра использовать
более грубый предел).
Для проверки полярности выводов вторичных обмоток могут
быть использованы также специально -разработанные полярометры,
в которых правильная полярность обмотки фиксируется сигнальной
лампой. (Подобный прибор разработан, в частности, в Пуско-нала-
дочпом управлении треста Казэлектромонтаж.)
5. Проверка вольт-амперных характеристик трансформаторов
тока. Такая проверка позволяет выявить повреждения в стали сер-
дечника или витковые замыкания во .вторичной обмотке. Кроме того,
по вольт-амперной характеристике проверяется пригодность транс-
форматора тока для использования его в данной схеме защиты
при данной нагрузке с погрешностями не более 10% по коэффи-
циенту трансформации и 7° по углу. Вольт-амперная характеристика
представляет собой зависимость напряжения Ua, подаваемого на
вторичную обмотку, от тока намагничивания т. е. Uz—Kibum).
Рис. 6. Схема снятия вольт-ампер-
ных характеристик трансформато-
ров тока.
Характеристика намагничивания трансформатора тока Е2~{(1вяя)
располагается на графике (® координатах U^Ei) и illaM) ниже
вольт-амперной па величину падения 'Напряжения от тока ina?.i
в сопротивлении вторичной обмотки трансформатора тока Zz
(EU=in я friEs)
Для того чтобы .вольт-амперную характеристику перестроить -па
характеристику намагничивания, -необходимо из значений се ординат
вычесть значения &U.
Существенное значение имеет схема снятия вольт-амперных ха-
рактеристик и применяемые приборы. Характеристики трансформа-
торов тока следует снимать
ио схеме рис. 6. При -этом ам-
перметр не должен замерять
ток, потребляемый вольтме-
тром. Для снятия характери-
стик используют амперметр и
вольтметр электромагипгнои
пли электродинамической си-
стемы. Снятые характеристики
должны сравниваться с типо-
выми характеристиками намаг-
ничивания трансформаторов
тока, приводимыми в [Л. 9].
Если характеристика реаль-
ного трансформатора гока пойдет ниже типовой то необхо-
димо проверить, укладывается ли снижение характеристики в допу-
стимые по ГОСТ 20%. Если снятая вольт-амперная характеристика
идет ниже типовой, то действительная 10%-ная кратность транс-
форматора тока ниже 'паспортной. Согласно [Л. 8] такой трансфор-
матор тока рекомендуется браковать. При отсутствии типовых
характеристик исправность трансформаторов тока проверяется срав-
нением характеристик однотипных трансфоматоров тока.
Приведенная методика ле дает стабильных характеристик. Сни-
маемая таким образом характеристика в сильной степени зависит
от формы кривой напряжения источника. Поэтому характеристики,
смятые в разное время на одном и том же трансформаторе тока,
могут отличаться друг от друга. Рекомендуется характеристики
всех трансформаторов тока снимать одинаковыми приборами ш при-
мерно в одинаковых условиях, тогда .их можно с большей точностью
сравнивать между собой.
При снятии характеристик трансформаторов тока, используемых
в схемах защиты, в большинстве случаев достаточную мощность
обеспечивает автотрансформатор ЛАТР-1 (9А) или РНО-250-2.
В некоторых случаях -может потребоваться применение РНО-250-5.
Вольт-амперные характеристики рекомендуется снимать сразу
со всех трансформаторов тока распредустройства. При этом у пер-
вых трансформаторов тока снимается десять — двенадцать точек
характеристики, отмечаются характерные точки л затем у других
однотипных трансформаторов снимаются шесть — восемь точек,
представляющих интерес. Чаще следует брать точки в начальной
части характеристики. Согласно [Л. 11] снятие характеристик про-
изводится до номинального тока, если для этого не требуется на-
пряжение выше 380 В.
В случаях, когда трансформаторы тока предназначены для пи-
тания устройств релейной защиты, аварийных осциллографов и
фиксирующих приборов, снятие вольт-амперных характеристик произ-
водится до тока выше номинального, равного
/ _ O’l^K-3-чакс
'иом— „т ’
где /к.з.макс — максимальный ток короткого замыкания, Л; пт —
коэффициент трансформации трансформатора тока
Проверки трансформаторов тока совместно со вторичными це-
пями и реле защиты описаны в § 15. Проверка коэффициента
трансформации выносных трансформаторов тока обычно совмеща-
ется с прогрузкоп защит первичным током.
4. НАЛАДКА ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ
Трансформаторы .напряжения устанавливаются па стороне 6—
10 кВ для питания измерительных приборов, для питания измери-
тельного органа регулирования напряжения под нагрузкой, а иногда
(при небольшой потребной .мощности) применяются в качестве
грапсформагоров оперативного тока. Обычно применяются трехфаз-
иые трансформаторы НТМИ-10, НТМИ-6 и трансформаторы НОМ-Ю,
НОМ-6.
При наладке трансформаторов напряжения перечисленных ти-
пов выполняется следующий объем испытаний:
1. Внешний осмотр. При этом особое 'внимание обращается па
чистоту трансформаторов, отсутствие подтеков масла из кожуха,
отсутствие сколов на изоляторах. В .случае отсутствия пломб транс-
форматор напряжения должен пройти контрольные испытания
в лаборатории Комитета стандартов, мер и измерительных приборов
при Совете Министров СССР. Заземляемые 'выводы трансформато-
ров напряжения должны соединяться с контуром заземления непо-
средственно; баки заземляются отдельно. Автоматы (или 'предохра-
нители) для защиты вторичных цепей должны размещаться
возможно ближе к трансформатору напряжения. Предохранители во
вторичных цепях должны быть трубчатые НПН или ПР. Установка
пробочных предохранителей не разрешается.
Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения
(глухое пли через пробивной предохранитель) должно выполняться
па ближайшей к трансформатору сборке зажимов. Обычно у всех
трансформаторов напряжения заземляется общая шинка, 'принадле-
жащая фазе В. Для надежности эта шпика заземляется на щите
в нескольких местах. На трансформаторах напряжения должны
устанавливаться пробивные 'Предохранители ПП-А/3—500, пробивное
напряжение которых равно 700—1 000 В.
2. Измерение сопротивления изоляции. Величина сопротивления
изоляции -первичных обмоток относительно корпуса и вторичных
обмоток измеряется -мегомметром 2 500 В, вторичных обмоток меж-
ду собой и относительно корпуса — мегомметром -1000 В.
3. Испытание трансформаторов повышенным напряжением. По-
вышенным напряжением испытываются только трансформаторы,
у которых оба вывода обмотки имеют изоляцию, рассчитанную нч
полное рабочее напряжение. Испытание производится в соответствии
с «Указаниями по высоковольтным испытаниям и 'измерениям tg 6».
4. Проверка -полярности выводов у трансформаторов НОМ.
Такая проверка производится по схеме, приведенной 'на рис. 7,а,
И
a)
Рис. 7. Проверка полярности трансформаторов на-
пряжения.
а — однофазных типа НОМ; б— основной обмотки транс-
форматора НТМИ; в — дополнительной обмотки трансфор-
матора нтми.
основных и дополнительных обмоток НТМИ — соответственно по
схемам на рас. 7,6 и в.
Проверка полярности трансформаторов напряжения НОМ не
отличается от проверки .полярности трансформаторов тока. При про-
верке основной обмотки трансформатора напряжения НТМИ галь-
ванометр подключается к той же фазе, к которой подключена
батарея. При правильной полярности стрелка гальванометра при
замыкании отклоняется 'вправо, при размыкании — влево. При пере-
ключении гальванометра па другие фазы и замыкании рубильника
стрелка гальванометра отклоняется влево, при размыкании рубиль-
ника — вправо; отклонение стрелки меньше.
Определение полярности обмотки разомкнутого треугольника
НТМИ производится по схеме рис. 7,в.
При поочередном подключении ко всем трем фазам первичной
обмотки зажима + батареи стрелка гальванометра должна откло-
няться вправо при замыкании цепи -и влево при размыкании.
5. Измерение коэффициента трансформации трансформаторов
напряжения. Оно выполняется по схемам рис. -8. На первичную
Рис. 8. Измерение коэффициента трансформации.
и — трансформатора напряжения НОМ: б— трансформатора напряжения
НТМИ.
обмену (рис. 8,а) через регулирующее устройство подастся иаиря
жен не 220 или 380 В. Первичное и вторичное напряжение замеряют-
ся вольтметрами оджакового класса точности (кл. 0,5 или I). Отно-
шение показаиий вольтметров соответствует коэффициенту транс-
формации.
При замере коэффициента
трансформации трансформато-
ра НТМИ (рис. 8,6) напряже-
ние подается па фазу и нуль
и измеряется между соответ-
ствующей фазой и нулем вто-
ричной обмотки. При измере-
нии коэффициента трансфор-
мации обмотки, соединенной
в разомкнутый треугольник,
Рис. 9. Измерение тока холостого
хода трансформатора напряжения
типа НОМ.
напряжение от регулируемого
источника подается на две фазы обмотки высшего напряжения.
Третья фаза соединяется с нулем, вольтметр Vz включается на за-
жимы Яд и ха (рис. 8,6). Отношение первичного напряжения к изме-
ренному па зажимах ая и хд соответствует коэффициенту транс-
формации дополнительной обмотки.
Отклонения в коэффициенте трансформации не нормируются.
6. Измерение тока намагничивания трансформаторов напряже-
ния. Оно выполняется три питании низкой стороны трансформатора
напряжением, регулируемым до номинального значения (рнс. 9).
При напряжении на выходе, равном поминальному, фиксируется
величина тока. Значение тока холостого хода не нормируется. При
испытании трансформаторов НТМИ напряжение подают ® рабочую
обмотку, более устойчивую, чем дополнительная. При определении
тока холостого хода необходимо серьезное внимание уделять тех-
нике безопасности, так как обмотка высшего напряжения оказыва-
ется под номинальным напряжением.
Производство работ то проверке вторичных цепей трансформа-
торов напряжения и проверке самих трансформаторов рабочим на-
пряжением рассмотрено в § 14 и 20.
5. НАЛАДКА МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 6—10 кВ
На подстанциях, выполненных по схеме рис. 1, применяются
выключатели ВМП-10, ВМП-10К с электромагнитными 'или пружин-
ными приводами или ВМП-10П с встроенными пружинными приво-
дами. Иногда па вводах и для секционирования применяются
выключатели МГГ-10 с электромагнитными приводами. Выключатели
ВМГ-133 с 1971 г. применять запрещено (Л. 12]. Масляный выклю-
чатель (МВ) является ответственным аппаратом в системе электро-
снабжения и может -обеспечить коммутацию цепей в рабочих и
аварийных режимах только при правильном его выборе, а также
регулировке и наладке при вводе в эксплуатацию.
До начала -наладочных работ масляные выключатели должны
быть полностью отревизоваиы, отрегулированы и залиты маслом.
Приводы выключателей должны быть отрегулированы, встроенные
реле безотказно отключать выключатель. Все работы по регулировке
выключателей: измерение хода подвижных частей, измерение вжима
контактов, проверка одновременности замыкания фаз, определение
и регулировка зазора между бойком и рычагом отключающего
устройства в приводе, проверка механизма свободного расцепления
привода — выполняются эксплуатационным или монтажным персона-
лом. Наладочным (персоналом проверяется регулировка блок-контак-
тов привода выключателей типов КСА и КСУ.
Регулировка блок-коптактов производится при медленных вклю-
чениях и отключениях масляных выключателей. В крайних положе-
ниях должно быть строго фиксировано замыкание или размыкагние
подвижных и неподвижных контактов.
Регулировку КСА производят изменением длины тяги (вверты-
ванием или вывертыванием ее) пли перестановкой шайб КСА на
необходимый угол грани -вала. Подрегулировку КСА аварийной сиг-
нализации производят -поворотом 'втулки с отверстиями, к которой
крепится тяга, на некоторый угол. Спиральная пружина на валике
контактов должна при отключенном положении рукоятки привода
вернуть КСА в отключсмпое положение. Длина передаточного
рычага комплекта КСА выбирается такой, чтобы угол между этим
рычагом и направлением тяги был -не менее 30°. Зазор между -по-
движными и неподвижными контактами КСА и КСУ должен быть
не менее 3—5 мм.
Контакты КСУ отличаются тем, что имеют специальный ускорн
тель, с помошыо которого сиги размыкаются в Самом конце операции
включения, что обеспечивает достаточную длительность включающего
импульса. КСУ цепей отключения должно замкнуть свои контакты
в начале процесса 'включения масляного выключателя, чтобы сразу
создать цепочку на отключение (это необходимо для быстрейшего
отключения выключателя при включении его на к. з.). Они же
должны 'сразу размыкаться при процессе отключения, чтобы обес-
печить обрыв тока электромагнита отключения своими контактами,
а не контактами реле защиты.
Для увеличения времени замкнутого состояния контактов может
применяться параллельное 'включение нескольких шайб, повернутых
одна относительно другой -на какой-то угол.
Окончательная проверка правильности регулировки КСА и КСУ
производится в собранной схеме при многократном опробованми
масляного выключателя.
При наладке масляного выключателя выполняются следующие
работы:
1. Измерение conpoi явления -изоляции подвижных и направляю-
щих частей, выполненных из органических материалов. Оно произ-
водится мегомметром 2 500 В; ООО МОм.
2. Измерение сопротивления изоляции 'вторичных цепей привода,
включающих и отключающих катушек, реле, -встроенных в при-вод.
Оно производится мегомметром ! ООО В: 7?на^О,5 МОм.
3. Испытание повышенным напряженном промышленной частоты.
Оно производится в соответствии с разделом «Указания по высоко-
вольтным испытаниям и измерениям tg б». У 'выключателей ВМП
и МГГ испытывается разрыв между подвижным и неподвижным
контактами при отключенном положении масляного ‘выключателя.
4. Измерение сопротивления постоянному току контактов масля-
ных выключателей. Ойо производится для контактной системы фазы
и каждой пары рабочих контактов выключателей. Величина сопро-
тивления контактов масляного выключателя должна быть -ие более
величин, приведенных в табл. 1.
Перед замером сопротивлений контактов масляный выключатель
следует несколько раз включить и отключить. При этом контакты
выключателя самоочищаются. Измерение производится -микрооммет-
ром М-246, мостами Р-316, МД-6 или методом амперметра-вольт-
метра. Для выключателей, имеющих рабочие и -дугогасительные кон-
такты, измерение производится сначала для всей фазы, а затем
14
Таблица 1
Тип выключателя Номинальный ток, А Предельное сопротивление коя* тактов выключателя, мкОм
всей контактной системы фазы ду погаситель- ных контактов
600 55
ВМП-10, ВМП-10К 1 000 40 —
1 500 30 —
МГГ-10 2 000 30 250
3 000 20 250
дугогасительных контактов. Чтобы исключить из замера сопротив-
ление рабочих контактов, «од тих подкладывается картон. Если
сопротивление контактов выше нормы, проверяют всю токоведущую
цепь поэлементно, определяют дефектный контакт и после устране-
ния дефектов повторно проверяют сопротивление всей фазы.
5. Измерение сопротивления постоянному току включающей и
отключающей катушек приводов масляных выключателей. Измерение
производится одинарными мостами (ММВ, УМВ и т. д.). Измерен-
ная величина сопротивления должна соответствовать заводским
данным. Омические сопротивления катушек приводов ПЭ-11, ПЭ-2,
ПП-61, ПП-67, ППМ-1-0 приведены в табл. 2.
Таблица 2
Тип приво- да Сопротивления, Ом, включающих и отключающих катушек
постоянного тока переменного тока
Электромагнит включе- ния, В Электромагнит отклю- чения, В 1 Электромаг- нит включе- I ния, В Электромаг- нит отключе- 1 ПИЯ, В
24 36 48 по 220 24 36 48 НО 220 J09 220 100 223
ПЭ-11 ПЭ-2 ПП-61 ППМ-10 8.9 3.7 20,0 35,6 14,5 0,95 0,75 184 38,9 3.8 3.1 734 165 6.8 3,7 15,2 27,1 14,9 22 22 142 38 88 88 570 336 54 162 22,1 17,5 96 51
6. Проверка времени действия и измерение скоростей включе-
ния и отключения масляного выключа геля. Правила устройства элек-
троустановок требуют для выключателей ма рабочее напряжение
35 кВ и выше определять скоростные характеристики, а для выклю-
чателей более низких напряжений — только время действия выклю-
чателя, т, е. время от 'подачи импульса па производство операции
до замыкания или размыкания контактов или до остановки подвиж-
ных частей. «Объем и нормы испытания электрооборудования» тре-
буют определять скоростные характеристики у выключателей всех
напряжений, при этом допускается определение только (времени
действия у выключателей неответственных присоединений. Для
упрощенных подстанций определять скоростные характеристики тре-
буется у вводных и секционных выключателей, выключателей ответ-
ственных присоединений.
Скоростные характеристики должны определяться у всех выклю-
чателей распредустройства в следующих случаях:
а) при .мощности короткого замыкания да шинах распредустрой-
ства подстанции, близкой к предельной мощности отключения «при-
мененных выключателей;
б) при применении на подстанции переменного оперативного
тока и питании электромагнитных приводов выключателей от выпря-
мительных устройств, включенных на шины собственных нужд под-
станции;
в) при применении на подстанции -масляных выключателей
с пружинными (приводами.
Таблица 3
Тип вык- лючателя Тип при- вода Время, с, от по- дачи импульса до момента Скорость движения подвижных контактов, м/с
|при вклю- чении при от- Гключе- НИИ при включе- нии при отключе- нии
га а о к к м i Я и 38 остановки под- вижных частей размыкания кон- тактов остановки подвиж-1 ных частей наибольшая в момент замыкания контактов наибольшая] в момент размыка- ния кон- тактов
ВМП-10К, ВМП-10. ВМП-10КТ ПЭ-11 0,18 - 0,1 - 4,1 3,1—4,1 5.0 3,0—3,8
ВМП-10П Встроен- ный при- вод ППМ-10 0,2 - о,1 - 5,5 4’5—0,2 S.0 3,3—3,9
мгг-ю (2 000 А) ПЭ-2 0.14 0,42 0,11 0,24 1,7 1,4 3,0 2,1
Во всех остальных случаях достаточно определять время дей-
ствия выключателя, т. е. время от подачи командного импульса на
операцию до замыкания или размыкания контактов. Механические
характеристики масляных выключателей, применяемых на упрощен-
ных подстанциях, приведены в табл. 3. Этими данными рекоменду-
ется пользоваться при отсутствии паспортных данных по налажи-
ваемому выключателю. Отклонение от паспортных или приводимых
в табл. 2 данных допускается в пределах ±10%.
Время включения и отключения масляного выключателя опре-
деляется по схемам рис. 3 (а — схема для определения времени
от подачи импульса до замыкания контактов МВ при включении;
б — схема для определения времени от подачи команды до размы-
16
капия контактов при отключении). Измерение производится 3 раза
и за окончательный результат 'принимается среднее арифметическое
трех измерений. Увеличение или уменьшение времени включения
или отключения сверх допустимого свидетельствует об ослаблении
или ^перетяжке пружин, заедании или перекосах в движущихся
частях. В таком случае масляный выключатель требует перерегу-
лировки.
Скорость движения подвижных частей измеряется с 'помощью
вибрографа. Виброграф представляет собой электромагнит с пишу-
щим устройством на конце якоря. При агитации катушки электро-
Вкл. Замыканиеконтакт, _п^„Оп1нл-
та а3.к=3,7м/с v^c=^m/c tgH„-O,12c
Ход свечи 2Ь5мм ау
I Размыкание контакта. Г I
ВкЛ' ир н=3,5м/с tomM=O,1c Умакт^Зм/с Откл.
б)
Рис. Ю. Виброграмма выключателя ВМП-10.
а —включение МВ ВЛ1; б — отключение МВ ВЛ2.
магнита переменным током якорь его вместе с пишущим устрой-
ством колеблется с частотой 50 Гм. Виброграф устанавливается па
выключателе таким образом, чтобы его пишущее устройство '(ка-
рандаш) совершало колебания поперек бумажной ленты (в направ-
лении, перпендикулярном движению подвижных контактов выклю-
чателя). Тогда при включении или отключении масляного выключа-
теля виброграф начертит на ленте
синусоидальную кривую, которая
называется виброграммой. Образец
виброграммы приведен на рис. 10.
Поскольку частота кривой со-
ставляет 100 Гц, а путь, проходи-
мый .подвижным контактом масля-
ного выключателя, может быть от-
мечен на виброграмме, то для
каждого участка можно получить
скорость. Перед записью вибро-
граммы на ленте отмечают харак-
терные точки: начало движения,
замыкание контактов (при вклю-
чении) или размыкание контактов
(при отключении), конец движе-
ния. Снятая виброграмма обраба-
тывается следующим образом: вся
виброграмма разбивается па уча-
стки с примерно одинаковым перио-
дом записанной синусоиды, т. е. с
Рис. II. Пример построения
скоростной характеристики.
1 — виброграмма включения вы-
ключателя ВМП-ЮК; — скорост-
ная характеристика после замыка-
одинаковой
2—1229
CKOpOCIbJOy-»
S П
каждого участка определяется скорость (средняя на этом участке).
По полученным значениям скорости на различных участках движе-
ния подвижного контакта .или траверсы может быть построена
скоростная характеристика v~f(S). Пример построения характери-
стики v—f(S) приведен на рис. 11. Скоростная характеристика
будет тем точнее, чем на большее количество участков разбит весь
путь движения траверсы.
Скоростные характеристики 'выключателя ВМП-10 приведены
на рис. 12.
Из полученной 'виброграммы может быть также определено
время от подачи импульса до размыкания (или замыкания) контак-
тов и остановки движущихся частей выключателя. Полученные дан-
0 1/0 80 120 160 200 24о
Ход свечи, мм
Рис. 12. Скоростные характери-
стики выключателя ВМП-10.
1 — при включении; 2 — при отключе-
нии; 3 — момент размыкания (замыка-
нии) контактов.
ные сравниваются с паспорт-
ными, а при отсутствии так-
товых сравниваются с данными
табл. 3.
При снятии виброграмм
выключателя ВМП-10 планка
для крепления бумажной лен-
ты связывается со штоком, за-
крепленным на подвижном кон-
такте и пропущенным через от-
верстие в крышке. У выключа-
теля МГГ-10 бумажная лента
крепится непосредственно на
траверсу или на планку, овя-
занную с траверсой.
Для снятия виброграмм
может быть использован уни-
версальный -виброграф, описан-
ный в [Л. 4] и других источ-
никах или виброграф, разрабо-
танный рационализатором ПНУ
треста «Дазэлектромоптаж»
Е. Ф. Дружииым (авт. свиде-
тельство 233042, «Бюллетень
изобретений», 1969, № 2). Этот виброграф (рис. 13) содержит ка-
тушку 2 с сердечником 3, держателем 4, записывающее устройство 5
и -постоянный магнит 6, укрепленный на плате 1. В ручку 7 кор-
пуса 8 вибрографа встроены контакты 9 включения катушки и кон-
такты 10 .включения и отключения цепей управления высоковольтным
выключателем. В паз ручки вставлена колодка 11, пажагием на ко-
торую замыкаются контакты 9 и 10. К контактам 9 подведено пере-
менное напряжение 36 В. Корпус 8 заземляется для обеспечения
безопасности при работе. Держатель 4 записывающего устройства
является продолжением сердечника 3 катушки и укреплен на нем.
При подаче напряжения на катушку .в сердечнике ее /возникает
переменное магпитное поле, которое взаимодействует с полем маг-
нита 6. Амплитуда колебаний записывающего устройства при этом
больше, чем при пользовании вибрографами без постоянного маг-
нита, что позволяет получить более четкую виброграмму. Записы-
вающее устройство с цанговым карандашом на конце производит
запись виброграммы на бумагу, прикрепленную к подвижной рейке,
скользящей по направляющим корпуса вибрографа. Рейка связыва-
ется с подвижным контактом или траверсой выключателя.
Рис. 13. Виброграф для снятия скоростных характери-
стик маминого выключателя конструкции Е. Ф. Дру-
жина.
и — общий вид и разрез: б — электрическая схема.
Управление включением (или -отключением) масляного выключа-
теля и пуском вибрографа от одной рукоятки очень удобно и по-
зволяет получать виброграмму хорошего качества.
Габариты {вибрографа 76X82X190 мм. Вес вибрографа 800 г.
7. Проверка срабатывания катушек привода при пониженном
напряжении. Такая проверка производится по схемам рис. 2,я (для
приводов с постоянным оперативным током), рис. 2,6 и в (для при-
водов с переменным оперативным током). Величина наименьшего
напряжения срабатывания катушек 'отключения (при которой не
учитывается время срабатывания -выключателя с приводом) должна
быть не менее 0,ЗБЙн, а напряжение, при котором привод четко
срабатывает не более 0,65t/u. Наименьшее напряжение срабатыва-
ния .контакторов и электромагнитов .включения .при подаче напря-
жения толчком должно быть -не более 0,8Ун.
8. Испытание масляных выключателей многократным включе-
нием и отключением. «Правила устройства электроустановок» и
«Объем и нормы испытаний электрооборудования» требуют опробо-
вания выключателей при напряжениях оперативного тока 1,1; 1,0;
2* 19
О, 9 и 0,8t/H. На каждом из этих напряжений оперативного тока
должно быть 'произведено три—--пять операций. Выключатели, пред-
назначенные для работы в цикле АПВ, должны быть опробованы
2—-3 раза с АПВ, при этом включелный выключатель отключается
защитой, включается АПВ и повторно отключается защитой
(цикл О—В—О).
Для получения регулируемого напряжения на шинках управле-
ния при переменном оперативном токе их обычно временно питают
через РНО соответствующей мощности. В установках с 'постоянным
оперативным током регулирование напряжения на шинках управле-
ния .в период испытаний осуществляется подзарядным агрегатом.
В случае невозможности повысить напряжение на шипках питания
электромагнитов выключателей до 1,ШН разрешается провести
испытание при наибольшем напряжении, которое может быть полу-
чено. Для проверки работы выключателей ,прн пониженном напря-
жении можно включать их электромагниты через дополнительное
сопротивление, рассчитанное так, чтобы падение напряжения на
этом сопротивлении обеспечивало 'необходимую величину напряже-
ния на зажимах электромагнита в момент включения.
Удобно такие сопротивления, обеспечивающие напряжение на
зажимах электромагнита 0,8 и 0,9Сп, соответственно конструктивно
оформлять и включать 'вместо одного из предохранителей в цепи
питания электромагнита.
При применении блоков питания проверка осуществляется при
питания общих шинок управления через -регулируемый выпрями-
тель.
6. НАЛАДКА ЯЧЕЕК КОМПЛЕКТНЫХ
РАСПРЕДУСТРОЙСТВ
В качестве распредустройств 6—-10 кВ применяются обычно
комплектные распредустройства внутренней установки К-ШУ, K-VIII,
КРУ2-10Э, КРУ2-10П, КРУ2-10Э/2750, K-XIIM и наружной установки
K-Viy, K-IX (выкатные) и K-VI, K-VII (стационарные). Эти рас-
предустройства укомплектованы масляными выключателями, транс-
форматорами тока и напряжения, которые проверяются при наладке
в объеме и по методике, изложенной -выше. Сами комплектные рас-
предустройства тоже нуждаются чв -определенных проверках и кон-
трольных испытаниях после окончания электромонтажных работ.
В соответствии с требованиями ПУЭ и «Объемов и норм испытаний
электрооборудования» должны быть выполнены следующие работы-
1. Измерение сопротивления изоляции. Сопротивление изоляции
элементов, -выполненных из органических материалов, проверяется
мегомметром 2 500 В и должно быть ис -менее 1 000 МОм. Сопро-
тивление изоляции вторичных цепей должно проверяться мегоммет-
ром 1 000 В. Минимально -допустимые сопротивления изоляции для
различных элементов -вторичных цепей должиы иметь следующие
значения:
шинки постоянного тока и напряжения при отсоединенных
цепях 10 МОм;
каждое присоединение вторичных цепей и цепей питания при-
водов 1 МОм.
Сопротивление изоляции вторичных цепей лучше замерять ме-
гомметром 2 500 В ‘(если в цепи, где измеряется изоляция, не (вклю-
чено электрооборудование с ослабленной изоляцией, <и с соблюде-
20
нием мероприятий, исключающих пробой конденсаторов, твердых
выпрямителей и т. д.). Если сопротивление шипок или присоедине-
ний при этом не меньше приведенных выше значений, то испытание
изоляции вторичных цепей напряжением 1 000 В промышленной
частоты заменяется испытанием мегомметром в течение 1 мин. Если
сопротивление изоляции ниже, то 'испытание напряжением 1 000 В
является обязательным.
2. Измерение сопротивления 'постоянному току контактов сбор-
ных шип. Оно производится выборочно, обычно перед закрытием
шин. Замер производится м'йкроомметром М-246, мостами МД-6,
Р-316, специальными приборами, замеряющими падение напряжения
в проводнике при протекании по нему тока. Сопротивление участка,
на котором выполнено соединение или ответвление, сравнивается
с сопротивлением целого участка такой же длины. Длина участка
должна приниматься в пределах 200—250 мм.
Если сопротивление участка, где выполнено соединение, не бо-
лее 1,2 сопротивления целого участка шины того же сечения и дли-
ны, то проверяемое соединение удовлетворяет норме. В противном
случае оно бракуется и 'выполняется вновь монтажным персоналом.
Основной причиной дефектов болтовых соединений является обычно
плохая зачистка соединяемых поверхностей.
Измерение сопротивления постоянном)’ току разъединяющихся
контактов первичной цепи производится выборочно, если позволяет
конструкция комплектного распределительного устройства (КРУ}.
Замер производится между подвижным контактом тележки и непо-
движным контактом камеры. Допустимая величина сопротивления
контактов зависит от номинального тока ячейки и составляет:
при поминальном токе 400 А — 75 мкОм; 600 А — 60 мкОм;
900 —50 мкОм; 1 200 А — 40 мкОм.
«Объем и нормы испытаний электрооборудования» требуют так-
же проверки давления контактных пластин. Эта проверка выпол-
няется эксплуатационным персоналом.
Выборочно измеряется также сопротивление разъединяющихся
контактов вторичной цепи, оно должно быть не более 4 000 мкОм.
Состояние механических блокировок, правильности вкатываний
ячеек КРУ, отсутствие перекосов и заеданий проверяется эксплуата-
ционным персоналом при приемке КРУ в эксплуатацию.
3. Испытание КРУ повышенным (напряжением промышленной
частоты. Это испытание является последней операцией перед вклю-
чением н проводится после окончания наладки всех элементов по
возможности незадолго до подачи напряжения. Как правило, от-
дельно испытываются сборные шины, выкатные тележки с (масляным
выключателем и отсек трансформаторов тока и присоединения ли-
нии. Испытательное напряжение составляет 29 кВ при рабочем
напряжении 6 кВ и 38 кВ при рабочем напряжении 10 кВ.
Методика проведения 'испытаний подробно приводится щ «Инст-
руктивных указаниях по высоковольтным испытаниям и измере-
ниям tg6».
7. ПРОВЕРКА РАЗРЯДНИКОВ
На упрощенных подстанциях применяются разрядники РВС,
РВП, РВМ, РВВМ. При проверке разрядников выполняются сле-
дующие работы:
1. Измерение сопротивления элемента разрядника. Оно произ-
водится мегомметром 2 500 В. Величина сопротивления не норми-
руется, ио сопоставляется с данными заводских измерений или
сопротивлением аналогичных элементов. При разнице .в сопротивле-
ниях у разрядников РВС и РВВМ в 50% необходимо особо тща-
тельно провести все последующие испытания. Для ориентировки
надо иметь в виду, что .разрядники серии РВП имеют сопротивление
в несколько тысяч мегом, а у разрядников серий РВС и РВВМ оно
колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч мегом.
2. Измерение токов проводимости (утечки) разрядников. Раз-
рядники типов РВС, РВМ, РВВМ имеют шунтирующие сопротивле-
ния, поэтому у -них замеряется ток проводимости. Разрядники РВП
шунтирующих сопротивлений ие имеют, н у них замеряется ток
Рис. 14. Схема измерения токов проводимости (утечки)
вентильных разрядников.
I — выпрямительная установка АИИ-70: 2 — сглаживающая
емкость: 3 — испытуемый разрядник; 4 — экранирующий про-
водник.
утечки. Измерения производятся па выпрямленном напряжении
с помощью кенотронной установки АИИ-70 по схеме рис. 14.
При испытании напряжение желательно измерить на высокой
стороне, например киловольтметром С-96. Емкость сглаживает
пульсации одно- и двухполупериодной схемы выпрямления. Для
однополупериодных схем величина ее выбирается при измерении
токов 'проводимости разрядников РВС и РВМ -в соответствии с дан-
ными табл. 4.
Таблица 4
Напряжение разрядника (одного элемей га), кВ Он гпмэлытое значение емкости, мкф Минимальное значение емкости, мкФ
15—20 30—35 0.05 0,03 0,015 0,01
В качестве сглаживающих емкостей применяются любые кон-
денсаторы, .в том числе и косинусные. Для двухлолунериодиых схем
выпрямления величина емкости может быть вдвое меньше. При
измерениях токов утечки разрядников РВП 'величина емкости долж-
на быть около 0,01 мкФ. Пульсации при измерениях должны быть
не более 10%.
Ерли микроамперметр включить так, как это показано на схеме
рис. 14, то он замеряет токи утечки (проводимости) разрядника и
22
схемы. Поэтому замер рекомендуется 'выполнять с отдельным мик-
роамперметром, включенным 'после емкости (на рис. 14 показан
пунктиром). Измерение можно 'выполнить при -включении амперметра
по схеме рис. 14. В этом случае измерение производится дважды:
без разрядника для измерения токов утечки схемы и с разрядником,
когда измеряется суммарный ток утечки и разрядника (или ток
утечки схемы и ток проводимости разрядника). Результатом явля-
ется разница двух измерений. Этот результат сравнивается с дан-
ными табл. 5, где приведены 'паспортные значения токов проводи-
мости (утечки).
Таблица 5
Тип элемента разрядника Величина при- ложенного выпрямлен- ного напря- жения, кВ Токи проводимости элсмента разрядника» мкА Верхний предел тока утечки, мкА
Нижний предел Верхний предел
РВВМ-3 РВВМ-6 РВВМ-10 РВС-15 РВС-20 РВС-30 РВС-33 РВС-35 4 6 10 16 20 24 32 32 400 620 —
РВМ-3 РВМ-6 РВМ-10 4,5 9 13,5 900 1 300 —
РВП-3 РВП-б/РВП-10 4 6/10 — — 10
Измерение должно производиться в сухую погоду при темпе-
ратуре не ниже +5 °C. Повышенное значение тока проводимости
наблюдается обычно при нарушении герметичности разрядника и
Рис. 15. Схема измерения про-
бивного напряжения разрядни-
ков типа РВП.
I — испытательная установка; 2 —
разрядник; 3 — токоограннчнваю-
щее сопротивление.
проникновении -внутрь влаги, пониженное— при нарушении контакта
или механических 'повреждениях шунтирующих сопротивлений. Перед
началом измерений поверхность разрядника очищается от грязи.
У разрядников РВП кроме измерения токов утечки проверяется
величина пробивного напряжения (по схеме, приведенной на рис. 15).
Величина токоограничивающего сопротивления выбирается так, что-
бы ток в разряднике при пробое был не более 0,1 Л. Пределы
пробивного напряжения приведены в табл. 6.
Таблица 6
Тип разрядника Наибольшее допустимое напряжение, кВ (действующее значение) Пробивное напряжение, кВ (действующее значе- ние)
РВП-З 3,8 9—11
РВП-6 7,6 16—19
РВГ1-10 12,7 26—30,5
'При других значениях пробивного напряжения разрядник бра-
куется.
У разрядников других серий пробивные 'напряжения определя-
ются обычно только на заводе-изготовителе. Проверка трубчатых
разрядников заключается в проверке их изоляции мегомметром
2 500 В.
Глава вторая
НАЛАДКА УСТРОЙСТВ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
8. ВИДЫ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
На упрощенных подстанциях используются следующие способы
обеспечения электроустановки оперативным током:
1. Применение аккумуляторной батареи относительно небольшой
емкости (СК-6, СК-8), обеспечивающей надежную работу устройств
управления, защиты и автоматики 'подстанций. В этом случае «а
стороне 6—10 кВ применяются электромагнитные приводы масляных
выключателей. Подобные системы оперативного тока .находят при-
менение на промышленных предприятиях, где требуется повышенная
надежность электроснабжения.
2. Применение специальных .вспомогательных устройств, обеспе-
печивающнх цепи управления, защиты и автоматики подстанции вы-
прямленным током в нормальном и аварийном режимах. Подобными
устройствами являются блоки питания и .выпрямительные устрой-
ства. Используемая в этом случае аппаратура и приводы масляных
выключателей аналогичны аппаратуре в приводам, применяемым
при постоянном токе.
3. Применение устройств релейной защиты, использующих для
своего действия ’в аварийном -режиме ток повреждения или энергию
предварительно заряженных конденсаторов. В этом случае цели
управления и сигнализации в нормальном режиме питаются от по-
ниженного рабочего напряжения электроустановки. Для релейной
защиты применяются реле прямого действия, схемы с дешунтнрова-
нием отключающих катушек контактами реле, использующих для
своей работы ток повреждения (РП-341, РВМ-12), и схемы, рабо-
тающие от предварительно заряженных конденсаторов.
Перечисленные системы оперативного тока значительно разли-
чаются между собой, что обуславливает применение совершенно
различного оборудования. Встречаются случаи применения в одной
электроустановке различных систем переменного оперативного тока.
Так, возможно одновременное применение блоков питания н реле
прямого действия, блоков питания и выпрямительных ус1ройств и
использования для отключения в аварийных режимах энергии пред-
варительно заряженных конденсаторов.
9. НАЛАДКА УСТРОЙСТВ ПОСТОЯННОГО
ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
В соответствии с решением 9-1/65 Технического управления
МЭнЭ СССР [Л. 13] .на упрощенных подстанциях устанавливаются
аккумуляторные батареи, состоящие из 108 элементов, работающие
по схеме, приведенной па рис. 16. Батарея работает ® режиме по-
Рис. 16. Принципиальная схема щита постоян-
ного тока, применяемая на упрощенных под-
станциях.
I — линии для питания электромагнитов выключате-
лей; S — линяя для питания цепей управления и сиг-
нализации; ЗУ — зарядное устройство; ПУ — пере-
ключающее устройство.
стоянного подзаряда при напряжении 2,15 В та элемент без трени-
ровочных разрядов и уравнительных перезарядов. Для предохране-
ния пластин от сульфатации рекомендуется 1 раз в 3 мес. произво-
дить дозаряд батареи .напряжением 2,3 В ,на элемент. Для
обеспечения в этом режиме цепей управления и сигнализации напря-
жением не более 230 В у батареи выводится отпайка от сотого
элемента. При необходимости .выполняется также отпайка, обеспечи-
вающая поминальным напряжением цепи питания включающих
электромагнитов приводов выключателей.
Аккумуляторная батарея монтируется, заливается, заряжается
и испытывается электромонтажной организацией. Постоянный под-
заряд аккумуляторной батареи обеспечивается автоматизированными
кремниевыми зарядно-подзарядными агрегатами. На подстанции
устанавливаются два таких агрегата. Заводами электропромышлен-
ности -выпускается несколько типов подобных агрегатов. Саран-
ским заводом «Электровыпрямитель» 'изготавливаются агрегаты
ВАЭ-35/310-75/245, BA3-230-70, ВАЗП-50-245. Технические данные
агрегатов приводятся -в [Л. 14—16].
При наладке установки постоянного оперативного тока выполня-
ются следующие работы:
1. Подготавливается к включению щит постоянного тока. При
этом проверяется изоляция сборных шин, шинок и всех цепей ме-
гомметром 1 000 В, проверяется правильность выбора и соответствие
проекту ключей, предохранителей и автоматов. Сопротивление изо-
ляции шинок при отсоединенных цепях должно быть не менее
10 МОм, а каждого присоединения—не менее 1 МОм. Изоляция
цепей должна быть испытана напряжением 1000 В в течение 1 мин.
Если сопротивление изоля-
i+ -1 1 у-1 ции не меньше нормы, ис-
Рис. 17. Схема контроля изоляции
системы постоянного тока.
пытание повышенным на-
пряжением может быть за-
менено одноминутным заме-
ром изоляции мегомметром
2 500 В.
2. Налаживаются вспо-
могательные устройства щи-
та постоянного тока, т. е.
проводится контроль изо-
ляции, уровня напряжения,
'устройств мигающего света.
Для контроля изоляции
на шинах постоянного тока
используется схема, разра-
ботанная ОРГРЭС (рис. 17).
При наладке проверя-
ются параметры элементов
схемы. Каждый резистор 7?
и Rn должен иметь сопро-
тивление 1 000 Ом. Диа-
грамма 'переключателя ПИ
должна соответствовать
приведенной на рис. 17. На-
пряжение срабатывания реле PC при напряжении 220 В должно
составлять 32 В (ток срабатывания 2,45 мА), при напряжении
ПО 'В—15 В (ток срабатывания 4,2 мА). Сопротивление обмоток
реле при 'напряжении 220 В — 1 500 Ом должно быть при напряже-
нии НО В — 4 000 Ом. Применен вольтметр специального исполне-
ния, внутреннее сопротивление его 100 000 Ом.
После проверки соответствия элементов схему подключают
к шинам -постоянного тока и к земле (реле PC) и заземляют полосы
схемы (поочередно + и —) через резистор, имитирующий сопро-
тивление -изоляции. Эта проверка должна делаться при Rus уста-
новки не менее 1 МОм. Сигнальное -реле должно срабатывать при
сопротивлении /?из<40 кОм (при напряжении 220 В) или при
Rita С Ю кОм (при напряжении ПО В). Ёсли реле ле сраёатЫвйё-Г
при этих значениях, то оно «затрублено» и его параметры (прежде
всего сопротивление обмоток) должны быть тщательно проверены
Причиной загрублсния реле может быть также снижение изоляции
второго полюса.
Для сигнализации несоответствия положения ключей управле-
ния положению коммутационных аппаратов подстанции использу-
ются мигающие сигнальные лампы.
Устройство -мигания представляет собой пульс-пару с пуском от
несоответствия положения ключа и масляного выключателя. Схема
пульс-пары приведена на рис. 18.
Реле 1РП .и 2РП должны соответствовать номинальному напря-
жению сети. В сеть 220 В реле 1РП (включается через добавочное
сопротивление -7?=2 500 Ом. Оно регулируется так, чтобы срабаты-
ШУ+
Д/ММ
Рис. 18. Схема пульс-пары для устройства мигаю-
щего света.
/ — пусковой импульс (4-) при несоответствии положения
ключа управления и управляемого МВ.
вило через цепь опробования мигания R—ЛС—-КОМ (при 220 В
сопротивление цепи равно 'примерно 4 000 Ом) при напряжении
0,8С„. Реле 2РП должно иметь замедление на возврат.
Наладка схемы ведется при нажатой кнопке опробования мига-
ния КОМ. Время горения ЛС определяется:
(тор = ^Ср 2PII + ^возв 1РГ!
После возврата 1Р17 ЛС погаснет на время
— (возв 2РП #ср 1РП
Обычно времена срабатывания и возврата реле 1РП и 2РГ1
регулируются ТЭК, ЧТОбЫ ?темн><гор-
Реле 1РП может быть типа РП-23, реле 2РП— типов РП-251,
РП-252 или КДР-6М. Контакты реле 1РП обычно включаются на
шпику ШМ по два параллельно, так как условия работы их тяжелые.
Репе контроля уровня напряжения сигнализируют повышение
или понижение напряжения на шинах. Обычно устанавливается
один комплект на каждую систему шип. Реле, используемое для
сигнализации повышения напряжения, должно иметь высокий коэф-
фициент возврата, поэтому в схему вводятся дополнения, обеспечи-
Ёающие этот высокий коэффициент возврата реле. Реле контроля
уровня напряжения настраиваются па одну уставку, на которой
регулировкой реле обеспечивается высокий коэффициент возврата.
3. Наладка подзарядных агрегатов. При 'наладке проверяются
аппараты подзарядного агрегата: их состояние, изоляция, характе-
ристики, технические данные. Они должны соответствовать данным
Рис. 19. Каталожные внеш-
ние характеристики выпря-
мительных агрегатов.
а — ВАЗ-230-70; б—ВАЗ П-50-245:
7 — область стабилизации на-
пряжения; 1— токовая отсечка;
2— точка пасfройки реле ма-
ксимального тока на ток сраба-
тывания; в — ВАЗ-35/310-75/24 5;
/ область стабилизации тока
при изменении #иагр от 100 до
320 В; II — область стабилиза-
ции напряжения при изменении
Ц1агр от 0 до 100%; III —
область стабилизации тока при
изменении </иагр от 0 до 220 В;
1 — токовая отсечка; 2 — точка
настройки реле максимального
тока.
и указаниям завода — изготовителя агрегата. После проверки всех
элементов снимается внешняя характеристика агрегата 1/ВЗИх =
при всех режимах работы. Полученная характеристика
сравнивается с каталожной. Необходимые значения тока н напря-
жения устанавливаются с помощью регуляторов в полной схеме
при имитации нагрузки. Каталожные внешние характеристики за-
ряди о-подзарядных агрегатов приведены па рис. 19.
iu. НАЛАДКА УСТРОЙСТВ ВЫПРЯМЛЕННОГО
ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
В этом случае источником тока являются блоки питания и вы-
прямительные устройства. Блоки питания БП представляют собой
устройства, выпрямляющие аварийный ток повреждения (токовые
блоки БПТ) или рабочее напряжение (блоки напряжения БПН).
Чаще всего БП используются как групповые, когда несколько
блоков БПТ и БПН включаются со стороны переменного тока так,
что обеспечивают необходимое напряжение па выходе при всех нор-
мальных и аварийных режимах. Со стороны постоянного тока БП
включаются на общие шинки. В части постоянного тока такая си-
стема аналогична системе постоянного оперативного тока. Шинки
постоянного тока должны обязательно иметь контроль изоляции.
Блоки питания обеспечивают питание устройств сигнализации,
управления и защиты; в случае применения электромагнитных при-
водов масляных выключателей для их питания применяют выпря-
мительные устройства, например ВУСП-22, КВУ-66, выпускаемые
заводами электропромышленности. Эти выпрямительные устройства
питаются от собственных нужд подстанции (220 или 380 В) и обес-
печивают включение масляных выключателей при нормальной рабо-
те электроустановки.
При использовании выпрямленного оперативного тока приме-
няется та же релейная, коммутационная и сигнальная аппаратура,
которая используется обычно при постоянном оперативном токе.
Однако при наладке таких систем оперативного тока необходимо
учитывать следующие их особенности.
1. Выходное напряжение блоков меняется в более широких
пределах, при полной нагрузке оно может снижаться до 0,75—
0,8(.'и, а прн холостом ходе повышаться до 1,1 —-1,15£/п (в послед-
нее время применяются стабилизированные блоки питания БПНС,
колебания напряжения которых .меньше). Поэтому реле защиты и
автоматики, постоянно находящиеся под напряжением, должны об-
ладать 'необходимой термической устойчивостью. Напряжение
срабатывания промежуточных реле и реле времени не должно
превышать 0,71/и. При работе блока с большой нагрузкой и сниже-
нии напряжения реле могут самопроизвольно вернуться в исходное
положение, особенно реле, имеющие последовательно включенные
сопротивления. Поэтому напряжение возврата всех реле, в том
числе реле с последовательно включенными сопротивлениями, долж-
но быть измерено; желательно, чтобы оно не превышало 45—50%
номинального.
2 С помощью блоков питания принципиально невозможно иметь
оперативный ток на обесточенной подстанции. Поэтому невозможно
осуществить защиту минимального напряжения. При необходимости
защита минимального напряжения может быть выполнена с исполь-
зованием энергии заряженных конденсаторов или встроенных в при-
воды реле минимального напряжения.
3. Напряжение на выходе блоков питания имеет значительную
переменную составляющую, поэтому применение устройств, реаги-
рующих на пульсацию напряжения питания, недопустимо.
Блоки питания применяются как индивидуальные (один блок
на присоединение) или как групповые. Па упрощенных подстанциях
по схеме рис. 1 чаще применяются групповые блоки, когда несколь-
ко блоков питания обеспечивают оперативным током всю Под-
станцию.
Оперативные цепи защит присоединений включаются через
автоматы, ток расцепителей которых лишь на 10—15% выше макси-
мального тока нагрузки липни. Это связано с тем, что уровень
токов короткого замыкания за блоками мал, в то же время проте-
кание максимального тока нагрузки присоединения кратковре-
менно.
В оперативных цепях при коммутациях электромагнитов возни-
кают перенапряжения, которые могут привести к пробою выпрями-
телей. Селеновые выпрямители достаточно устойчивы к перенапря-
жениям. При применении блоков, в которых истользованы герма-
Рис. 20. Размещение БП в схеме двухтрансформаторной
подстанции.
ниевые или кремниевые выпрямители, необходимо предусматривать
защитные устройства. Подобным защитным устройством является
устанавливаемый на шинках постоянного тока /?С-фильтр (рис. 20).
Для группового блока мощностью до 250 Вт при напряжении 110 В
можно рекомендовать следующие данные элементов 7?С-фильтра:
/Д=50 Ом, С=10 мкф, /?а=5 кОм.
Подробные сведения о конструкции и технических данных вы-
пускаемых электропромышленностью блоков питания приведены
в [Л. 3, 4, 17].
При производстве наладочных работ по данным аварийных ре-
жимов и налаживаемой электроустановке (токам короткого замы-
кания, остаточным напряжениям) и установленного электрообору-
30
дования проверяется правильность выбора и расстановки БП в схе-
ме подстанции. Как правило, токовые блоки должны устанавливать-
ся на питающих присоединениях, а блоки напряжения должны
включаться на трансформаторы собственных нужд или напряже-
ния, связанные с защищаемой секцией. Пример расстановки блоков
питания для подстанции по схеме рнс. 1 приведен на рис. 20. По
такой схеме включаются обычно блоки БПТ-100, БПН-100,
БПТ-1С00, БПН-1000.
Токовый блок, включаемый с низкой стороны трансформатора,
подключается обычно на разность токов фаз А и С. На каждую
секцию шин устанавливается по два или три однофазных блока
напряжения или один трехфазный. Подробные указания по расста-
новке и применению БП приведены в (Л. 3, 4, 17].
При проектировании БП выбираются по отдаваемой мощности
и напряжению выхода. Поэтому необходимо знать минимальное
сопротивление нагрузки (максимальную мощность нагрузки), тре-
буемое номинальное напряжение и допускаемое снижение напря-
жения на выходе блока при максимальной нагрузке. Для групповых
блоков напряжение выхода не должно быть менее 0,8Дн. Далее
определяется место включения блоков, первичные ток и напряжение
и проверяется надежность питания оперативных цепей. При наладке
проверяется правильность применения БП, т. е. соответствие то-
кового блока установленным трансформаторам тока, и производит-
ся проверка надежности питания оперативных цепей при действи-
тельных токах коротких замыканий. Определяется суммарная на-
грузка БП.
а) ПРОВЕРКА СООТВЕТСТВИЯ БП ТРАНСФОРМАТОРАМ ТОКА
И НАПРЯЖЕНИЯ
Для выбранного в проекте числа витков первичной обмотки
блока (если число витков первичной обмотки не выбрано, то оно
выбирается в соответствии с инструкцией завода-изготовителя
или {Л. 17]) снимается зависимость входного напряжения от вход-
ного тока. Полученная характеристика сравнивается с вольт-ампер-
ной характеристикой трансформатора тока, к которому подключается
блок питания. Характеристика блока должна пройти ниже харак-
теристики трансформатора тока (при построении их в одинаковых
масштабах). Если число витков первичной обмотки невелико, то
облегчаются условия работы трансформаторов тока, но увеличива-
ется ток надежной работы блока. Током надежной работы блока
называется тот ток, который должен быть подан на вход блока
при максимальной его нагрузке, чтобы обеспечить напряжение вы-
хода блока не менее 0,817ц. При прохождении вольт-амперной ха-
рактеристики блока ниже вольт-амперной характеристики трансфор-
матора тока погрешность трансформатора тока не превышает 10%
и первичный ток надежной работы блока определяется по коэффи-
циенту трансформации трансформатора тока и величине вторичного
тока надежной работы. В противном случае ток надежной работы
блока определяется по характеристике Ubhx=F(Ji).
Сопротивление нагрузки блоков питания замеряется мостом
постоянного тока; для групповых блоков питания обычно прини-
мается режим, при котором отключаются два выключателя (наи-
более тяжелый режим должен быть уточнен по конкретным усло-
виям). Поскольку величины нагрузки в нормальном и аварийном
режимах разные, нагрузка должна определяться для этих двух
режимов (так как она покрывается разными БП).
Для определения надежности питания оперативных цепей при
действительных токах и напряжениях аварийного режима эти зна-
чения токов н напряжений сравниваются с токами и напряжениями
надежной работы БП. При установке только токовых блоков не-
обходимая надежность обеспечена, если ток надежной работы
блока меньше или равен току срабатывания наиболее чувствитель-
ной защиты. Коэффициент чувствительности будет коэффициентом
надежности блока; коэффициент надежности должен быть не менее
1,2—1,3.
Если надежность шитания оперативных цепей при действитель-
ном уровне токов коротких замыканий не обеспечивается, то при-
меняют последовательное соединение вторичных обмоток трансфор-
маторов тока.
При опенке надежности питания оперативных цепей от группо-
вых блоков принимается, что токовые блоки обеспечивают питание
только при трехфазных к. з., а блоки напряжения — при нормальной
работе и несимметричных к. з. Надежность токовых блоков прове-
ряется по току трехфазиого короткого замыкания в минимальном
режиме. Надежность блоков напряжения проверяется по остаточ-
ному напряжению при несимметричных коротких замыканиях или
минимальному напряжению нормального режима. Коэффициент
надежности блоков БПН должен быть 1,1—1,15.
Трансформаторы напряжения (или собственных нужд) рабо-
тают с небольшой погрешностью, и поэтому напряжение, подава-
емое на блок питания, можно определять как напряжение сети,
деленное на коэффициент трансформации трансформатора.
б) НАЛАДКА БЛОКОВ ПИТАНИЯ
Блоки питания выпускаются Чебоксарским электроаппаратным
заводом. С 1958 г. выпускались БП типов БП-10, БПТ-100, БПН-100,
БПТ-1000, БПН-1000. В 1965, 1966 гг. они были заменены блоками
БПТ-11, БПН-11, БПТ-101/1. БПТ-101/2, БПТ-101/3, БПТ-101/4,
БПТ-101/1, БПН-101/2, БПТ-1001, БПН-1001, модернизированными
но сравнению с ранее выпускавшимися. Начат выпуск блоков
БПНС-101/1 и БПНС-101/2, представляющих собой стабилизирован-
ные источники напряжения и имеющих пониженные напряжения на-
дежной работы, и блоков БПТ-1002 и БПН-1002, отличающихся от
блоков БПТ-1001 и БПН-1001 большей выходной мощностью (до
1 500 Вт в кратковременном режиме).
Рассматривается наладка блоков БПТ-101, БПН-101, БПТ-1001,
БПН-1001, БПТ-1002 и БПН-1002, а также блоков БПТ-100,
БПН-100, БПТ-1000 и БПП-1000, большое количество которых вы-
пущено и может встретиться при наладке. Эти блоки используются
обычно как групповые. Подробные паспортные данные блоков при-
ведены в (Л. 3, 4, 17].
Внешний осмотр и проверка монтажа. Проверяется отсутствие
внутри блока поврежденной аппаратуры, пыли и грязи. Проверяется
затяжка болтовых соединений, креплений трансформаторов, пере-
ключателей, выпрямителей, дросселей и т. д., а также состояние
паек.
Кроме того, необходимо проверить правильность установки
блоков. Должны быть обеспечены условия охлаждения блоков пи-
тания, так как повышение температуры отрицательно сказывается
на работе выпрямителей, особенно германиевых. Устанавливать бло-
ки следует вертикально, вдали от отопительной системы или других
источников тепла.
Проверка исправности выпрямителей производится многопре-
дельным прибором Ц-315 или другим аналогичным прибором.
Омметром прибора (наиболее удобный предел 100 Ом) измеряется
прямое и обратное сопротивления вентиля. При этом важно убе-
диться лишь в значительном расхождении значений сопротивления
в прямом и обратном направлениях. Каждый из последовательно
соединенных кремниевых или германиевых диодов проверяется по
отдельности. У селеновых выпрямителей проверяется все плечо це-
ликом.
Для мостов с параллельно включенными диодами проверку
можно производить, ие распаивая схемы. Неисправные диоды за-
меняются исправными того же типа.
В табл. 7 и 8 приведены основные технические параметры гер-
маниевых, кремниевых и селеновых диодов.
Таблица 7
Тип диода Номиналь- ное обрат- ное нап- ряжение , ^н.обР> В Обратный ток при Ун.о«Р’ мкА Номиналь- ный пря- мой ток 'н.пР' мА Прямое •напряже- ние при 7И.ПР’ в Рабочий диапазон темпера- * тур, °C
Германиевый Д7Ж 400 100 300 0,5 От —60 до Н-70
Кремниевый Д226 300 25 300 1,2 От —60 до +125
Кремниевый Д215 200 ООО 5 000 0,8 От —60 до +125
ВК-2-20-4,0 . , . 400 — 20 000 0,5—0.8 От —60 до + 125
Д223Б 150 1* 50** 50* 20** От —60 до +100
• При температуре 25’С.
** При температуре 100’С.
Пайку диодов нужно производить, ие нагревая кристалла. Для
этого выводы диодов необходимо поддерживать плоскогубцами, от-
водящими тепло от кристалла. Время пайки должно быть мини-
мальным.
После лайки проверяется изоляция выходных зажимов блока
относительно корпуса.
Снятие характеристик блоков напряжения. Для испытания бло-
ков БГ1Н собирается схема, приведенная на рис. 21. При снятии
характеристик все измерения со стороны переменного тока должны
выполняться приборами электромагнитной системы класса 0,5—1,5
(например Э-59). Па выходе измерения производятся магпитоэлек-
3—1229 33
Тик селеново- го вын.эдш- теля Раз- мер вен- тиля, мм Номинальное обратное. напря- жение (на вентиль),«В Обратный ток при обратном на при женин‘ на вентиль 20 В, мА Номинальный прямой ток ЛьпР’ А Прямое напряже- ние при токе 'в.ПР’ <нз вентиль), в Количество вентилей в плече Рабочий диапазон те мп ера- РУР. °с
90ГД20А 60ГД16А 90X90 60X60 25 25 50 20 1,5 0,6 1,1 1.1 10 8 От —60 до +60 От —60 до +60
трнческнмп приборами класса 0,5—1,0. Переключатели и накладки
блоков питания до снятия характеристик должны быть установлены
в положения, соответствующие выбранным уставкам.
Определение тока холостого хода производится по схеме
рис. 21 (рубильник Р на выходе блока разомкнут). Напряжение
плавно поднимается, и фиксируются значения тока на входе и
напряжения на выходе. Потребление блока БПН-100 и БПН-101
составляет 5 В-А (при НО В выходного напряжения), блоков
Рис. 21 Схема для снятия характеристик блоков БПН.
БПН-1000, БПН-1001 и БПН-1002 — 25 В-А на фазу. Величина
тока холостого хода может оказаться завышенной вследствие про-
боя диодов, либо наличия короткозамкнутых витков в обмотках
трансформаторов. Выпрямители легко отделить от обмотки снятием
накладок в цепи регулировки числа витков вторичной обмотки.
После отключения выпрямителей напряжение вновь поднимается;
если гок холостого хода не уменьшился, то ненспоавность следует
искать в трансформаторе. Правильность выполнения секций первич-
ных обмоток проверяется при последовательном их соединении и
подаче напряжения ла схему. При правильно выполненных секциях
напряжение на каждой секции будет составлять 50% входного.
Если и при таком включении секций ток остается выше нормаль-
34
него, то причиной этого может быть либо встречное включение
секций обмотки, либо межвигковое замыкание в одной из них.
Уменьшение выходного напряжения является следствием пере-
численных причин, либо обрыва в одном из диодов или его нанке
(при .отсутствии параллельно включенных диодов). Обрыв в цепи
одного из диодов снижает выходное напряжение в 2 раза.
Проверка правильности выполнения отпаек вторичной обмотки
производится электромагнитным вольтметром в режиме холостого
хода. На вход исправного блока подается полное напряжение, и
измеряется распределение напряжения но отпайкам. Оно должно
пропорционально изменяться.
Величины токов к. з. определяются для проверки надежности
работы автоматов защиты. При напряжении па входе блока около
10% номинального поочередно замыкают накоротко выход я одно
из плеч выпрямительного моста. Ток к. з. при полном напряжении
увеличится пропорционально увеличению напряжения и может быть
определен расчетом.
Характеристика иЕых=Ц/вых) снимается при различных зна-
чениях Ubx- Нагрузка создается реостатами. Паспортные значения
Них при различных Яиагр для блоков БПН-100, БПН-1000,
БПН-1001 и БПН-1002 приведены ниже.
Блок БПН-100
Входное напряжение 17вх, В......
Положение переключателей........
Свых №Днсе)» в.................
ПО
.84—.84
93т5
105
.88—.88
93+5
100
.93—.93
93 ±5
ЮЭ
1.1—1.1
1 !0±5
Блок БПН-1000
Подводимое напряжение, В . . ................
Сопротивление нагрузки. Ом , . •.............
Выходное напряжение основное ^вЫХ wir В (за-
жимы 10 и И) ..............•.................
Выходное напряжение дополнительное ^ЕЫХ ЙОЦ,
В (зажимы 1—2,2—3 и т.д.)...................
1Ю, 220 или 380 (зажимы 7. 8.9)
оо 23 Ю
Не выше Нс ниже Не ниже
140 85
40+3 37+3 35±3
Блок БПН-1001
Подводимое напряже-
ние, В.............
Номинальное напря-
жение выхода, В . .
Сопротивление нагруз-
ки на основном вы-
ходе блока, Ом . .
Напряжение на выхо-
дах блока, В . .
110, 220 или 380 (зажимы 7, 8, 9,)
ПО (перемычки 11—12 п 13—14)
223 (перемыч-
ка 12—13)
На ос- На до-
новном полни-
ке бо- тель-
лее ном
145 33+3
На ос- На до-
новном полни-
мо ме- тель-
нее 90 ном
30 ±3
На ос- Па до-
новном полни-
ие ме- тель-
ное ном
80 28 ±3
На ос- На дс-
невном пол ны-
не б о- течь-
лее ном
290 33 ±3
Для блока БПН-101/1 среднее выходное напряжение при холостом
ходе не должно превышать 130 В. При напряжении входа НО В
и нагрузке 50 Ом напряжение выхода должно быть не менее 94 В.
При снятии характеристик измерения должны производиться очень
быстро, так как блок рассчитан на обтекание током в течение не-
скольких секунд.
Т а б л н и а 9
Входное Блок БПН-1002
напряже- ние V . Выходное напряжение, В
вх В. при па- раллель- ном сое- динении первичных обмоток и включении Напряже- ние пита- ния иЕХ Число вит- Положе- ин.Еых=110В "и вых 220 В
ков вто- ричных обмоток трансфор- матора ние пере- ключате- лей на плате при сопротивлении нагрузки. Ом
трансфор- матора
их в тре- угольник* % В со Б 10 со 20 40
104 115 Р §
НО 105 в CN
<0 со
110 <0 ч СО ч
о О
95 121 95 б \о \о
100 140 83 а со 2d со
ПО 80 115 сч
127 85 105 в со СО О
85 со о со <0 со со
93,5 95 б со со СО СО
108 83 а со со й
со CD
Um со со
1—'
* При включении блока на другие номинальные напряжения (последователь-
нее соединение первичных обмоток и включение их в треугольник или звезду) вы-
ходное напряжение на соответствующих ответвлениях вторичной ебмотки также со-
ответствует .табл. 12.
Блоки БПН, предназначенные для включения в трехфазную
схему, кроме 'Проверки каждого блока проверяются еще в общей
схеме при симметричном и несимметричном режимах при действи-
тельной нагрузке. При этом на общие шины питания (шины соб-
Рис. 22. Схемы включения регулировочных автотрансформаторов для
проверки блоков напряжения, включаемых па три фазы.
а — для симметричного режима; б — для несимметричных режимов; в — то же
с трехфазным РНО (с двумя независимыми 1руппамн движков).
ствеииых иужд или шины напряжения йри Литании блокоб от TH)
подается напряжение, регулируемое ЛАТРами пли РНО, включен-
ными по схемам рис. 22.
Снятие характеристик токовых блоков. При проверке токовых
блоков определяется ток наступления феррорезонанса и среднее
напряжение па выходе при нагрузке и на холостом ходу. Схема
испытания приведена на рис. 23. Измерения со стороны переменного
1000м 10 А
Рис. 23. Схема снятия характеристик блоков БПТ.
тока производятся электромагнитными приборами, со стороны по-
стоянного — магнитоэлектрическими. Испытательная схема должна
питаться синусоидальным напряжением.
Проверка производится в режиме холостого хода (при разо-
мкнутом рубильнике Р). Блок должен иметь проектные уставки.
Ток первичной обмотки блока плавно увеличивается до 50% тока
феррорезоианса. (Значения токов феррорезоианса для различных
блоков приведены ниже). Получающееся при этом значение напря-
жения сравнивается с паспортной характеристикой блока. В случае
соответствия напряжения характеристике блок исправен и можно
продолжить снятие характеристик. В противном случае необходимо
выяснить причину снижения значения напряжения. Прежде всего
проверяется выпрямительный мост. В случае исправного выпрями-
теля напряжение переменного тока на выходе трансформатора бло-
ка должно быть 1,1Нвых постоянного тока.
Момент резонанса определяется по резкому увеличению напря-
жения па выходе блока и характерному гудению" стали сердечника
трансформатора. С наступлением резонанса сопротивление блока
резко возрастает и потребление его надает. Фиксируется ток, кото-
рый протекал по первичной обмотке трансформатора блока непо-
средственно перед наступлением резонанса. Для блока БПТ-100 его
значение 5,8+0,3 А (если ток феррорезоианса не входит .в указан-
ные пределы, то вывод конденсатора блока от зажима 3 присоеди-
няется к зажиму 4 на входе блока). У блока БПТ-1000 ток ферро-
Таблица 10
Параметры Типы блоков
БПТ-101/1,БПТ-101/2 БПТ-101/З.БПТ-101/4
Зажимы на клем- мной колодке . . 6 н 5 6 и 4 6 и 3 6 и 5 6 и 4 6 и 3
Число ВИТКОВ . . . 130 175 220 50 75 100
Ток наступления феррорезоианса, А . • 7,85+0,4 5,85+0,3 4,65+0,2 20,4+1 13,6±0,7 10,2+0,5
резонанса Составляет 4,2±0,5 А при числе витков первичной обмот-
ки 200. Значения тока резонанса для блоков БПТ-101 и БПТ-1001
приведены в табл. 10 и II. Для блока БПТ-1002 ампер-витки пер-
вичной обмотки, при которых происходит феррорезонанс, равны
840± 100. Отклонения тока феррорезонанса от приведенных паспорт-
ных данных могут доходить до ±10-г-15%, так как ток феррорезо-
нанса сильно зависит от характеристик железа сердечника. При
больших отклонениях от паспортного тока резонанса необходимо
проверить емкость конденсатора и правильность выбора отпайки
обмотки, к которой подключен конденсатор.
Если внешняя причина расстройки контура не выявлена, то
наиболее вероятным является витковое замыкание в обмотках про-
межуточных трансформаторов тока или в дросселе блоков
БПТ-1000, БПТ-1001 и БПТ-1002. При малом числе замкнутых вит-
ков заметно снижается напряжение выхода, при большом числе
замкнутых витков контур полностью расстраивается.
Таблица 11
Параметры Блок БПТ-1001
Номера зажимов со стороны пита-
НИЯ .... 1—2 1 4 I—G I— S
Чисто витков Гок наступления феррорезона пса, 100 150 175 200
А М±1,0 5,0±0.7 1,8±0,6 1,2±0,5
У исправного блока снимаются характеристика холостого хода
и нагрузочная при значениях сопротивлений, приведенных
в табл. 12—15.
Таблица 12
Параметры Блок БПТ-1000
Нагрузка на основном выхо- де блока, Ом ОО 20 10
Среднее напряжение на за- жимах 13 и 14 основного выхода блока. В Не более 140 Не менее 95 Не менее 85
Напряжение переменного тока на зажимах 11 и 12 дополнительного выхода блока, В 40+3 37+3 35+3
Для блока БПТ-100 при нагрузке 50 Ом определяется величина
среднего напряжения на выходе. Сфых должно быть равно 98±4 В
при токе первичной обмотки 7 А. В режиме холостого хода и токе
первичной обмотки 7 А Б'вых должно, быть ие более 115 В.
Параметры Тип блока
БПТ-101/1 БПТ-101/3
Число витков (зажимы 6 и 3) 222 100
Первичный ток, А 5.7 12,5
Номинальное напряжение выхода, В 100
Сопротивление нагрузки, Ом 50
Среднее значение выходного напряжения (зажимы 1 и 2), В В режиме нагрузки не менее 94 В режиме холостого хода ие более 130
Характеристика ивыи—Щвтс) снимается при постепенном уве-
личении тока на входе блока. При нагрузке, близкой к предельной,
все измерения производятся быстро, чтобы время протекания тока
ие превышало 3—5 с. Для блоков БПТ-100 производится проверка
работы диодов. Для этого на вход блока подается 75 А синусо-
идального тока при нагрузке на выходе 50 Ом. Время испытания
не более 3 с. При этом не должно быть пробоя диодов.
Проверка блоков при питании их от трансформаторов тока и
напряжения совместно с нагрузкой. Проверка производится при пол-
ностью собранной схеме всех блоков и оперативных цепей.
Проверка токовых блоков производится совместно с трансфор-
матором тока прогрузкой первичным током. При этом для каждого
Таблица 14
Параметры Блок БПТ-1001
Номинальное напряжение выхода блока, В но 220
Сопротивление нагрузки на основном выходе блока. Ом оо 20 10 со 20 10
Среднее напряжение на ос- новном выходе (зажимы 13 и 14), В Не более 145 Не менее 90 Не менее 75 Не более 290 Не менее 180J Не менее 150
Среднее напряжение на до- полнительном выходе (за- жимы 11 и 12), В 33+3 30±3 28+3 33+3 30+3 28+3
Тип блока Номинальное на- пряжение выхода, В Сопротивление нагрузки, Ом Выходное напряже- ние. В
БИТ-1002 но со 10 Не более 130 Не менее 90
220 со 40 Не более 260 Не менее 180
блока питания должна быть снята характеристика при
тех же значениях нагрузки, при которых снималась нагрузочная
Рис. 24. Характеристика
Uuvix=f(Ii) для блока
БПТ-100 с трансформаторами
тока ТВ-35, 200/5.
характеристика блока. Тогда по
двум характеристикам 17Вых=/(1г)
и (2=f(A) может быть построена
характеристика ко-
торая позволяет проверить надеж-
ность работы блока в реальной
электроустановке. Важно опреде-
лить значение первичного тока ре-
зонанса, чтобы убедиться, что
феррорезонанс токов наступает до
срабатывания защиты и при ра-
боте защиты блок обеспечивает
достаточно высокое напряжение
выхода. Пример характеристи-
ки I7Bbix=f(A) приведен на
рис. 24.
Ток срабатывания защиты /с.3
должен быть не меньше 1,2/
феррорезонанса блока. Сравнение- производится по первичным
токам.
Нагрузочные характеристики малоамперных трансформаторов
тока можно снимать при питании первичной обмотки трансфор-
матора тока. Тогда сразу получается характеристика
Окончательная проверка всей оперативной схемы производится
при питании блоков напряжения от постороннего источника (через
РНО, собранные по схеме ;рнс. 22) и токовых блоков при питании
первичных обмоток трансформаторов тока прогрузочиым током.
При проверке создаются симметричные и несимметричные режимы,
могущие возникнуть при эксплуатации подстанции. В этих режимах
проверяется работа установки оперативного тока при постоянно
включенной нагрузке и работе релейной защиты и электромагнитов
отключения, оцениваются посадки напряжения в реальных нагру-
зочных режимах, т. е. при одновременном отключении такого числа
электромагнитов, которое возможно на данной подстанции.
в) НАЛАДКА ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Электропромышленностью выпускаются выпрямительные устрой-
ства КВУ-66 и ВУСП-22, подробные данные которых приведены
в (Л. 18, 19]. Основные технические данные устройств см. в табл. 16.
Таблица 16
Наименование параметра КВУ-66-2 КВУ-66-3 ВУСП-22-I ВУСП-22-2
Напряжение питающей сеги, В . . . 220—10% 380—10% 380—10% 220—10%
Выпрямленное" напряжение, при холостом ходе . . 295 258 341 297
при номинальной наг- рузке 220 220 210 210
Максимальный выпрямлен - ный ток, А 300 300 Не менее Не менее
Количество включений под- ряд при максимальном то- ке 4 д 100 4 100 4
Максимальная, длительность импульса, с ... 1 1 0,5 0,5
Минимально допустимое вре- мя между импульсами, с 0,5 0,5 1,0 1.0
Минимально допустимое вре- мя после четырех включе- ний, мин 10 10 10 10
Выпрямительные устройства (ВУ) рассчитаны на подключение
к сети 50 Гц. Выпрямительные устройства типа КВУ-66 имеют два
выхода 150 и 300 А. Ток регулируется сопротивлением в пределах
55—150 А (выход «150 А») или 150—300 А (выход «300 А»). Вели-
чина ограничительного сопротивления ВУ типа ВУСП-22 составляет
0,6 Ом.
Весьма важное значение для обеспечения правильной работы
приводов выключателей имеет схема включения ВУ Напряжение
на зажимах привода должно быть в пределах 80—110% Ua. ВУ
включаются обычно от трансформаторов собственных нужд каждой
секции. Для обеспечения поврежденной секции шин оперативным
током (рис. 1) секционный выключатель подстанции должен быть
отключен, а ВУ включены по стороне выпрямленного тока парал-
лельно. Тогда при коротком замыкании па линии, отходящей от
одной секции, на шинах выпрямленного тока будет нормальное на-
пряжение за счет напряжения другой секции.
При наладке проверяются правильность сборки схемы, соот-
ветствие оборудования паспортным данным завода-изготовителя,
изоляция цепей.
После проверки ВУ на его вход подается трехфазное напряже-
ние и проверяется работа ВУ в режиме холостого хода.
Для того чтобы напряжение на зажимах электромагнита вклю-
чения привода не превышало 110% Uu, нужно ограничить его со-
противлением. При выборе величины Рогр необходимо учесть сопро-
тивление жил соединительного кабеля. Ограничительное сопротив-
ление в устройствах ВУСП-22 при выпуске с завода закорачивается,
а регулировочное сопротивление у ВУ типа КВУ-66 полностью
вводится. После окончания наладки ВУ на холостом ходу они про-
веряются в работе под нагрузкой, так как необходимо учесть па-
дение напряжения во всех элементах действительной схемы. При
этом проверяется ток нагрузки ВУ в реальных режимах и напря-
жение на зажимах электромагнитов включения. Поскольку значе-
ния токов и напряжений должны быть замерены в импульсном
режиме работы, для замера их рекомендуется использовать элек-
тронный осциллограф по возможности с послесвечением, например
типа C1-I9.
11. НАЛАДКА СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА,
ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ТОК ПОВРЕЖДЕНИЯ И ЭНЕРГИЮ
ЗАРЯДА КОНДЕНСАТОРА
В этом случае разветвленных цепей оперативного тока нет. Вся
система оперативного тока распадается на отдельные узлы, каждый
из которых имеет свой источник питания. Источниками оператив-
ного тока являются трансформаторы тока или конденсаторы. Цепи
Рис 25 Схема максимальной токовой защиты с реле времени
РВМ-12.
а — Цепи трансформаторов тока; б — цепи реле времени РВМ; в—цепи
промежуточных реле РП-341.
управления и сигнализации получают питание от трансформаторов
напряжения или специальных трансформаторов оперативных цепей
(ТОЦ).
Наладка цепей управления и сигнализации. Эти цепи выполня-
ются аналогично цепям постоянного тока. Обязательно должны
быть предусмотрены устройства, сигнализирующие снижение изо-
ляции одной из фаз, и устройства АВР, переключающие питание
общих шинок на другой источник питания при выходе из строя
«своего источника» (число источников обычно равно числу секций на
подстанции). Измерение сопротивления изоляции и испытание ее по-
вышенным напряжением выполняется как для постоянного опера-
тивного тока. При наладке необходимо определить значения токов
к. з. в схеме цепей управления и сигнализации для правильного вы-
бора уставок расцепителей автоматов. Предварительно значение
токов коротких замыканий оценивается по ик трансформатора на-
пряжения, затем значение токов к. з. проверяется экспериментально.
Особенности наладки схем защиты с реле косвенного действия,
использующих ток повреждения. Примером подобных схем является
схема максимальной токовой защиты отходящей линии на рис. 25.
При наладке подобных схем, кроме настройки отдельных реле,
входящих в схему, важно обеспечить правильное их взаимодействие.
Для этого ток срабатывания реле РВМ-12 и РП-341 принимается
обычно меньше тока срабатывания токового реле, а ток срабаты-
вания отключающего электромагнита — меньше тока срабатывания
реле РП-341. Ток срабатывания отключающего электромагнита со-
ставляет 0,7—0,8, а реле времени и промежуточного реле—0,9 тока
срабатывания токовых реле. При наладке, кроме настройки самих
реле, необходимо убедиться в надежности их срабатывания при
прогрузке защиты. При этом производится замер тока во вторичной
обмотке трансформатора тока (удобнее всего с помощью прибора
ВАФ-85) и оценивается надежность срабатывания отключающего
электромагнита. После срабатывания электромагнита ток во вто-
ричной обмотке трансформатора тока должен быть по менее
1,2/сп.откл электромагнита.
Наладка устройств заряда конденсаторов. В настоящее время
электропромышленностью выпускаются блоки конденсаторов БК-401
(4О.мкФ), БК-402 (80 мкФ) и БК-403 (200 мкФ) и зарядные устрой-
ства к ним УЗ-401 (зарядные устройства УЗ-401 являются более
поздней модификацией устройств УЗ-400 и УЗ-400 А). Рабочее на-
пряжение конденсаторов 400 В. Подробные сведения об этих
устройствах приведены в [Л. 3, 20].
До начала наладки УЗ-401 и блоков конденсаторов необходимо
убедиться, что монтаж конденсаторов и УЗ выполнен правильно.
Особенностью схем защиты, использующих энергию конденсатора,
являются повышенные требования к величине токов утечки схемы.
Поэтому пепи,- связанные с конденсаторами и УЗ, должны быть воз-
можно короче. При действии конденсаторов на электромагнит от-
ключения целесообразно использовать для этого отдельный электро-
магнит, так как это позволяет значительно сократить протяженность
вторичных цепей. Конденсаторные батареи надо устанавливать воз-
можно ближе к приводу выключателя. Конденсаторы должны надеж-
но изолироваться от заземленных корпусов электрооборудования,
так как иначе они могут не выдержать напряжение 1 000 В относи-
тельно корпуса (дополнительное напряжение конденсаторов относи-
тельно корпуса не превышает 600—800 Б).
Рис. 26. Схема зарядного устройства УЗ-401.
Батарея конденсаторов, заряженная до напряжения 400 В, мо-
жет представлять собой значительную опасность для наладочного и
обслуживающего персонала. Поэтому конденсаторы должны быть
смонтированы таким образом, чтобы имелась возможность легко и
безопасно разрядить их. В Мосэнерго [Л. 20] параллельно каждой
батарее включается рубильник, шунтирующий конденсаторы через
сопротивление 1 кОм. Нормально эти рубильники отключены и
опломбированы и используются только при наладке или экспуата-
ционных проверках устройств вторичных цепей.
Правильность установки отпайки переключателя УЗ-401 опреде-
ляется табл. 17 (рис. 26).
Резистор служит для увеличения термической устойчивости
УЗ при пробое конденсаторов. Поскольку ввод этого резистора уве-
Таблица 17
Напряжение входа, В Отпайка на вторичной обмотке трансформатора напряжения
Контактное разделение цепей (Сд=0, накладка НЗ снята) Диодное разделенно цепей (Сд= =0,5 мкф, накладка ЯЗ установ- лена)
ЯД=Ю (пере- мычка 4—6 установлена) /?д==4 кОм (пе- ремычка 4—6 Снята) /?д=0 (перемычка 4—о установлена) Яд=4 кОм (перемычка 4—6 снята)
90 VI V V
95 V — IV IV
100 IV VI ш III
105 III V н II
ПО II IV I I
личндает время заряда конденсатора, для снижения его должна быть
увеличена емкость заряжаемых конденсаторов.
Конденсатор Сд рекомендуется включать при малом расстоя-
нии между заряжаемыми конденсаторами и УЗ. В противном случае
рекомендуется устанавливать сглаткиваюший конденсатор непосред-
ственно у заряжаемых конденсаторов. Тогда реле РП будет контро-
лировать также состояние проводки между УЗ и конденсаторами.
При -наладке устройств УЗ-401 выполняются следующие работы:
производится проверка правильности монтажа, надежности паек
п креплений всех элементов устройства. Проверяются диоды Д-226
в соответствии с указаниями по проверке выпрямителей при налад-
ке блоков питания. Мегомметром 1 000 В производится проверка
изоляции цепей УЗ-401 и испытание ее повышенным напряжением
1000 В (принимаются меры, исключающие пробой диодов);
определяется потребление зарядного устройства. При этом на
переключателе размыкается выход вторичной обмотки повышаю-
щего трансформатора и на вход подается напряжение через ЛАТР.
Потребляемая мощность при холостом ходе трансформатора УЗ
должна составлять 8—9 В • А;
проверяется калибровка сигнального реле РП. Проверка произ-
водится в полной схеме УЗ с установленной накладной Н°. Реле
должно срабатывать при напряжении первичных обмоток трансфор-
матора УЗ ие более 0,717и и иметь коэффициент возврата не менее
0,25. После срабатывания реле не должно вибрировать, зазор между
контактами должен быть не менее 4 мм. В случае, если напряжения
срабатывания и возврата реле отличаются от приведенных, регули
ровка производится в соответствии с указаниями [Л. 20].
Проверка уровня зарядного напряжения производится в полной
схеме УЗ. На вход подается регулируемое напряжение. При измене-
нии его в соответствии с табл. 20 и соответствующих положениях
отпаек напряжение выхода должно быть в пределах 385—400 В.
Измерение -производится вольтметром с внутренним сопротивлением
1—3 кОм на 1 В рабочего напряжения на шкале 1 000 В. Вольтметр
кратковременно подключается к заряжаемому конденсатору. Окон-
чательная исправность УЗ фиксируется по величинам потребления
тока на холостом ходу и напряжению заряда.
Работа реле РП проверяется имитацией аварийных режимов:
1) закорачиванием всего выпрямителя (ни. в косм случае не
отдельных диодов) при нормальном уровне -входного и зарядного
напряжений; реле РП отпадает;
2) размыканием цепи заряда конденсатора; РП отпадает;
3) закорачиванием выхода (кратковременно) в нормальном ре-
жиме; реле РП отпадает;
4) снятием питания на входе УЗ реле РП отпадает.
Проверяется работа реле минимального напряжения РН-54/160
(в схеме используются замыкающие контакты реле РН). Реле долж-
но замыкать контакты при напряжении не более 0,9/7П и размыкать
их при напряжении 0,7—0,75 (7И. Регулировка реле производится
в соответствии с общими положениями по регулировке реле РМ-50.
Блоки конденсаторов проверяются в следующем объеме.
Производится внешний осмотр, проверка пайки блоков и диодов.
Проверяется изоляции между обкладками конденсаторов мегоммет-
ром 500 В (при отсутствии его для конденсаторов с 1/Рас=400 В
можно пользоваться мегомметром 1 000 В). В начале измерения
конденсатор заряжается, что вызывает резкое уменьшение показаний.
По мере заряда сопротивление растет. Сопротивление конденсатора
должно быть в пределах 5—10 МОм. После замера изоляции кон-
денсатор должен быть разряжен закорачиванием его через сопро-
тивление до 5 кОм мощностью около 10 Вт. Неразряженный конден-
сатор может стать причиной несчастного случая. При разрядке нако-
ротко возможно повреждение изоляции конденсаторов и раздели-
тельных диодов.
Определяется емкость конденсаторов методом амперметра —
вольтметра на переменном токе. На конденсатор подается 100 В и
измеряется ток. Емкость определяется по выражению
С = 31407 -чкф-
где I — ток, /1; U—напряжение, В.
Совместная работа блоков конденсаторов и зарядных устройств
проверяется в следующем объеме.
Определяется минимальное напряжение заряда, необходимое для
четкого срабатывания реле зашиты или отключающего электромаг-
нита. При этом па вход УЗ подается регулируемое напряжение от
ЛАТР или РНО. на выход включаются батареи (блоки) конденса-
торов. Реле минимального напряжения УЗ заклинивается так, чтобы
замыкающиеся контакты были замкнуты. На один нз блоков кон-
денсаторов включается высокоомный вольтметр. При постепенном
повышении напряжения на входе УЗ имитируется работа выходного
реле зашиты и фиксируется напряжение, при котором четко сраба-
тывает реле или электромагнит, питающийся от конденсаторов. Это
напряжение должно быть не более 250—270 В. В противном случае
регулировкой механизма отключения следует добиться необходимой
величины срабатывания электромагнита либо несколько увеличить
напряжение заряда в нормальном режиме (не выше 420 В) или
емкость конденсаторов. После окончания испытания разрядить кон-
денсаторы.
Испытания повторяются для всех блоков конденсаторов, подклю-
ченных к данному УЗ. После окончания испытания выставляется
уставка РН и проверяется напряжение срабатывания (замыкания
контактов) и возврата.
Определяется время заряда конденсаторов. На разряженные
конденсаторы подается напряжение от УЗ. Кривая нарастания на-
пряжения на конденсаторах просматривается на электронном осцил-
лографе (С1-19) и определяется время заряда.
Время заряда конденсаторов емкостью 80 мкФ до напряжения
320 В (89% (7Н) должно быть не более 0,6 с при 7?д=0 и по более
3,6 с при A%=4 кОм. Для конденсаторов другой емкости время из-
меняется пропорционально емкости.
В случае если одна из батарей разряжена, а другие заряжены,
заряд разряженной батареи конденсаторов происходит значительно
быстрее.
Определяется время сохранения заряда на батарее после снятия
напряжения с УЗ. Периодическими замерами напряжения устанав-
ливается время сохранения заряда.
Аналогично определяется время сохранения заряда па заряжен-
ных батареях после полной разрядки одной из них. Полученные вре-
мена заряда батареи и сохранения заряда позволяют сделать анализ
соответствия этих времен уставками реле защиты и автоматики,
с которыми эти устройства должны работать,
46
Глава третья
НАЛАДКА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
УПРОЩЕННЫХ ПОДСТАНЦИЙ
12. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ УСТАВОК РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ
При наладке релейной защиты подстанций выполняется комплекс
работ, обеспечивающих правильность действия предусмотренных
проектом и выполненных схем защиты электрооборудования от ава-
рийных режимов с необходимой чувствительностью, селективностью,
временем действия и т. д. До начала наладочных работ от пред-
приятия-заказчика (или от энергосистемы) должны быть получены
величины токов короткого замыкания на шинах подстанции в мини-
мальном и максимальном режимах работы энергосистемы.
Для подстанции, схема которой приведена на рис. 1, токи к. з.
задаются на стороне высшего напряжения, на шинах 6—10 кВ и
й конце зоны защиты отходящих линий подстанции. В тех случаях,
когда рабочее напряжение схемы электроснабжения 10 кВ, а для
привода механизмов применяются электродвигатели 6 кВ, в схеме
электроснабжения встречается еще одна ступень трансформации
с 10 на 6 кВ. Тогда необходимо иметь также токи коротких замы-
каний на шинах 6 кВ и в копие линии 6 кВ (за трансформаторами
6/0,4 кВ).
В случае применения в схемах релейной защиты блокировок
по напряжению могут потребоваться значения величин остаточных
напряжений при коротких замыканиях в схеме электроснабжения.
При оценке релейной защиты упрощенных подстанций достаточно
иметь токи трехфазных коротких замыканий, так как ток двухфаз-
ного короткого замыкания определяется умножением тока трехфаз-
иого короткого замыкания на коэффициент У 3/2.
Также до начала наладочных работ от заказчика должны быть
получены токи, времена и напряжения срабатывания всех защит
подстанции — уставки защит. Полученные уставки защит должны
быть проверены наладочной бригадой, осуществляющей наладку
электрооборудования объекта. Подробные указания по проведению
поверочных расчетов приведены в разделе «Указания по поверочным
расчетам уставок защит», а также в [Л. 9].
В настоящей работе приводятся лишь основные указания по про-
ведению поверочных расчетов защит (нри этом не рассматривается
защита основных трансформаторов подстанции, так как этот мате-
риал приводится в соответствующих разделах настоящего сбор-
ника.
а) ПРОВЕРКА УСТАВОК ТОКОВЫХ ЗАЩИТ
Ток срабатывания максимальной токовой защиты линий и транс-
форматоров выбирается по выражению
. з/л•йсх
'<=₽ - П-
(1)
где /п — номинальный ток трансформатора или линии; гет — коэффи-
циент трансформации трансформатора тока; kcx— коэффициент схе-
мы релейной защиты, при схеме соединения трансформаторов тока
в звезду равен 1, iCp — вторичный ток срабатывания защиты (ток
реле).
Чувствительность защиты определяется коэффициентом чувстви-
тельности /гч. При коротком замыкании в конце защищаемого уча-
стка он должен быть не менее 1,5, в конце резервируемого участка—
не менее 1,2.
Чувствительность защиты проверяется по выражению
Л(2)
, к.з.мни
Лу • J
где /гч — коэффициент чувствительности защиты; ^змин— ток ДПУХ"
фазного к. з. в минимальном режиме работы системы; /сР, пт— вто-
ричный ток срабатывания зашиты и коэффициент трансформации транс-
форматора тока.
В случае если необходимая чувствительность не обеспечивается,
кратность тока относительно номинального в формуле (I) снижает-
ся. Однако числитель в формуле (1) должен быть ие меньше вели-
чины, определяемой по выражению
д /нагр.ыакс> \~)
кп
где /г„ — коэффициент надежности, kK— 1,2ч-1,25; /гсх — коэффициент
схемы соединения трансформаторов тока; /гЕ — коэффициент возвра-
та реле, колеблется в пределах 0,65—0,85 для реле различных ти-
пов; /нагр.макс — максимальный ток нагрузки, принимается с уче-
том самозапуска электродвигателей, аварийных режимов и т. д.
При определении тока срабатывания защиты электродвигателей
применяется формула (1), числитель которой определяется по вы-
ражению (2).
Трансформаторы и электродвигатели кроме максимальной! токо-
вой защиты оборудуются токовой отсечкой. Ток срабатывания то-
ковой отсечки трансформатора, устанавливаемой на стороне высшего
напряжения, определяется по формуле
ь /(3>
н к.з.макс
(ср.0тс= 1 Р)
где /ср.отс — вторичный ток срабатывания отсечки; /^з.макс —ток
трехфазиого короткого замыкания на стороне низшего напряжения
при максимальном режиме энергосистемы, приведенный к высшему
напряжению; йн принимается равным 1,3—1,4; ит— коэффициент
трансформации трансформатора тока.
Чувствительность отсечки определяется при минимальном токе
короткого замыкания в месте ее установки
/(2)
к.з.мии
«ч = “7-----7Г ’
1ср.отс'*т
где Л<2> мкн — ток двухфазного короткого замыкания в минимальном
режиме работы системы пр i замыкании в месте установки защиты;
'ср ою — ток срабатывания отсечки.
В условиях промышленных предприятий защищать токовыми
отсечками кабельные линии, как правило, нецелесообразно. При за-
щите воздушных липни отсечки отстраиваются по току короткого
замыкания в конце линии по формуле (3). Чувствительность отсеч-
ки проверяется по току к. з. в месте установки защиты.
Ток срабатывания отсечки электродвигателей определяется
___ . , ' СУСК
cp.OlC -- «Н«СХ Ц
(4)
где /пуск — пусковой гок электродвигателя; /ги принимается равным
1,4—2,0.
Выдержки времени максимальных токовых защит должны обес-
печить селективную работу защит, т. е. отключение только повреж-
денного участка и резервирование защит смежного участка (распо-
ложенного ближе к источнику питания). Для многоступенчатых за-
щит выдержка времени выбирается при согласовании их времен дей-
ствия. Для электродвигателей выдержка времени максимальной то-
ковой защиты (защиты от перегрузки) принимается 15—30 с.
6) СОГЛАСОВАНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ ПО ВРЕМЕНИ
Согласование характеристик fcp=f(/) максимальных токовых
защит по времени при поверочном расчете защит проводится обя-
зательно, так как это единственный способ, позволяющий установить
правильность выбора уставок по времени при применении защит
с зависимой от тока характеристикой
При согласовании характеристик защит принимаются следующие
значения ступеней выдержек времени А/.
Для защит с электромагнитными реле времени со шкалой до
3,5 с Аг принимается 0,5 с. Если последующая (от источника пита-
ния) ступень защиты не имеет выдержки времени, то А/ может быть
снижено до 0,4 с (если на предыдущей ступени не .применена защи-
та с реле РТМ).
Для защит с реле, имеющими ограниченно зависимую характе-
ристику времени срабатывания, или если применено реле времени
со шкалой более 3,5 с, АГ принимается 0 6 с.
Для защит со встроенным реле РТВ А/ принимается 0,7 с. Вы-
держка времени защиты принимается па выходе ее полной схемы
и исчисляется от момента возникновения к. з. до замыкания цепи
электромагннта отключения.
При проверке селективности работы защит (рис. 27) необходимо
согласовывать, например, максимальные защиты 1 трансформатора
Тр1 и защиту 2 отходящей линии Л2, или защиты трансформатора
Тр1 и Л2 с защитой 3 отходящей линии Д/ от шин ЦРП.
Максимальная защита 1 трансформатора Тр1 обычно устанавли-
вается со стороны питания, но при отсутствии трансформаторов тока
с высокой стороны и нечувствительности защит в голове питающих
линий 110—35 кВ к повреждениям за трансформатором защита /
устанавливается на стороне 6—10 кВ трансформатора.
При согласовании защит в координатах время — гок строятся
последовательно характеристики всех согласуемых защит, причем
по оси абсцисс откладывается первичный ток; при согласовании
защит иа разных ступенях напряжения., связанных силовым транс-
форматором, все токи приводятся к одному напряжению. Согласо-
вание производится при максимальных токах к. з. Для защит, вклю-
4—1229 ' 49
чснных на фазные токи, согласование производится для трехфаз-
ного короткого замыкания; для защит, включенных на разность фаз-
ных токов, — для двухфазного короткого замыкания между фазами,
в которых установлены трансформаторы тока. Часто -встречается
случай согласования защиты, включенной на фазный ток, с защитой,
включенной на разность фазных токов (защита 1 с защитой электро-
двигателя на шинах 6—10 кВ, рис. 27). Тогда согласование произ-
водится по режиму короткого замыкания между фазами, одна из ко-
торых не имеет трансформатора тока. При согласовании характери-
стик защит, установленных на элементах разного напряжения,
50
необходимо учитывать соотношение между токами с обеих сторон
трансформатора со схемой соединения Y/Д-П при двухфазном
к. з.
Так, при коротком замыкании между фазами В, С на стороне
Д ток стороны Y определяется по выражениям:
I 9/
! -I - вд ; / - да
где /—-значения токов в фазах соответствующей стороны; N-,—коэф-
фициент трансформации.
Пример согласования характеристик приветен на рис. 28. Согла-
сование характеристик приведено для случая, когда:
защита 3 — максимальная токовая, реле РТВ, ток срабатывания
1мз и время срабатывания /Ыз (в независимой части характеристи-
ки) и токовая отсечка, реле РТМ, ток срабатывания /оз;
защита 2 — максимальная токовая, реле РТ-40, ток срабатывания
/м2 н время срабатывания (М2 (реле ЭВ-100);
защита 1 (на стороне высшего напряжения)—максимальная
токовая с независимой характеристикой (реле РТ-40 и ЭВ-100), ток
срабатывания /м1, время срабатывания /М1 и токовая отсечка (реле
РТ-40), ток срабатывания /01.
Из рис. 28 следует, что /иг=/мз+Д/1. Это является следствием
согласования ограниченно зависимой характеристики защиты 3 с не-
зависимой характеристикой защиты 2.
Величина /м2 .может быть установлена только при согласовании
характеристик защит. Очевидно, что при снижении тока срабатыва-
ния защиты 2 и сохранении того же значения AG время надо
Рис. 28. Согласование характеристик защит сети.
увеличить. Согласование защит по гону срабатывания также жела-
тельно; при согласованных защитах ток срабатывания защиты, на-
ходящейся ближе к источнику питания, должен быть -не менее чем
в 1.2—1,3 раза больше тока срабатывания предыдущей ступени за-
щиты.
По результатам поверочных расчетов заданные уставки уточ-
няются с заказчиком.
13. НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА РЕЛЕ ЗАЩИТЫ
а) ОБЩИЕ РАБОТЫ ПО НАСТРОЙКЕ РЕЛЕ
Настройка и регулировка реле защиты являются ответствен-
ными операциями, поэтому их рекомендуется поручать специалистам-
реленщикам.
Прежде всего проверяется соответствие каждого реле требова-
ниям, предъявляемым к нему проектом. Затем реле тщательно осмат-
ривается. При внешнем осмотре обращается внимание на наличие
заводских пломб, сохранность стекол, плотность прилегания крышек,
наличие уплотнений, защищающих реле от проникновения в них
пыли. Затем производится внутренний осмотр, при котором прове-
ряется чистота реле, удаляются пыль, металлические стружки и
опилкн. проверяется чистота контактов реле (при необходимости
они зачищаются мелким надфилем или вороиилом), исправность изо-
ляционных и антикоррозионных покрытий. Пинцетом проверяется
качество паек. Ключами и отвертками соответствующих размеров
(по возможности из комплекта специализированного инструмента
релейщнка) проверяется затяжка винтов и гаек. Тщательно осмат-
риваются моментные пружины, устраняются их перекосы и сцепления
отдельных витков. Подвижная система реле должна перемещаться
свободно, без заеданий и перекосов. При повороте или перемещении
подвижной системы должно ощущаться только противодействие
пружины, других противодействий ие должно быть. Пружина долж-
на возвращать подвижную систему (или сердечник) в исходное
положение даже при незначительном воздействии на эту систему
рукой. Контакты реле регулируются в соответствии с индивидуаль-
ными требованиями к отдельным типам реле.
Изоляция основных цепей реле проверяется мегомметром 1 000 В,
а между катушками, расположенными на одном каркасе, — мегом-
метром 500 В.
Должно быть измерено сопротивление изоляции реле между
цепями и относительно корпуса. Величина сопротивления изоляции
не нормируется, но прп испытании прочности изоляции напряжением
1 000 В промышленной частоты ® полной схеме изоляция цепей реле
должна выдержать это напряжение. Желательно, чтобы
5:10 МОм (для реле серий ИТ и РТ Риз^бО МОм). При проверке
изоляции принимаются меры для предохранения от пробоя встроен-
ных элементов с меньшим испытательным напряжением (диодов,
конденсаторов и т. д.).
б) НАСТРОЙКА РЕЛЕ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
Реле прямого действия встраиваются в приводы ПП-61, ПП-67
и ППМ-10 (последний привод встраивается в выключатель
ВМП-10П). Обычно встраиваются реле типов РТМ, РТВ, РНВ и
РНВ-Л. Подробные данные об этих реле (конструкция, характери-
стики, обмоточные данные и т. д.) приводятся в [Л. 22, 23]. На-
ладка защит с реле прямого действия подробно описана в [Л. 4, 21].
Реле РТМ имеют плавную (положением сердечника) и ступен-
чатую (включением различного числа витков катушки) регулировку
тока срабатывания и применяются для выполнения токовой отсечки,
дифференциальной токовой защиты и в качестве токовых электро-
магнитов отключения дешунтируемых реле косвенного действия, Соб-
52
Рис. 29. Характеристики
^пр=/(/р)-
а — для реле РТВ завода
«Электроаппарат»; б — для ре-
ле PTB-IV, PTB-V, PTB-VI Риж-
ского опытного завода Латв-
энерго; в — для реле PTB-I.
РТВ-Il, PTB-III Рижского опыт-
ного завода Латвэнерго.
ственное время действия реле РТМ довольно большое и зависит от
кратности и уставки тока срабатывания. При малой кратности тока
повреждения току срабатывания (менее двух) и большом токе
уставки (больше 15 А) собственное время достигает 0,15—0,2 с
(у реле с тяжелым сердечником 0,3 с).
Реле РТВ имеют пристроенный часовой механизм, позволяющий
получить обратнозависимую от тока характеристику срабатывания.
Характеристики некоторых типов реле РТВ приведены на рис. 29.
Реле применяется для выполнения максимальной токовой защиты
присоединений подстанций.
Реле РНВ предназначены для защиты минимального напряже-
ния и отключают масляный выключатель через установленное время
после снижения напряжения в сети ниже 0,35Un. Реле представляет
собой мгновенное реле напряжения с пристроенным механизмом
выдержки времени. Реле РНВ не в состоянии обеспечить полно-
ценную защиту минимального напряжения иа подстанции (имеют
слишком малое напряжение срабатывания, нестабильную и малую
выдержку времени). Используются обычно для отключения элек-
тродвигателей при полном исчезновении напряжения с шин под-
станции.
Настройка реле прямого действия выполняется после оконча-
ния всех работ по регулировке МВ совместно с приводом.
Обязательна проверка механической части реле. При этом реле
разбирается и детали его тщательно очищаются от ржавчины, пы-
53
рубильник Р отключается, чем снимается напряжение с РНВ и пу-
скается секундомер. Секундомер останавливается силовым контак-
том МВ. Регулируя выдержку времени реле, получают необходимое
время срабатывания защиты минимального напряжения.
в) настройка реле косвенного действия
В схемах релейной защиты упрощенных подстанций применяет-
ся большое количество различных типов реле на постоянном и пе-
ременном токе. На многие типы реле имеются специальные инструк-
ции по регулировке и настройке; в настоящей работе объем опи-
сания настройки этих реле уменьшен.
Как правило, реле должны настраиваться па стендах. Эти стен-
ды должны иметь необходимое оборудование для получения регу-
лируемых токов и напряжений в необходимых пределах при тре-
буемой форме кривой й смонтированные схемы имитации режимов
Рис. 31. Схема 'Проверки электрических ха-
рактеристик встроенных реле напряжения.
реле и подключения приборов. Такне стенды устанавливаются
обычно в помещении наладочного участка, и реле настраивают на
них специально выделенные квалифицированные настройщики.
В условиях подстанции реле настраиваются на специальных столах
наладчика, оборудованных штативами, источниками питания посто-
янным током, автоматами. Настройка реле должна производиться
в чистом, окончательно отделанном помещении, прп отсутствии
в воздухе пыли.
Настройка токовых реле серии РТ-40. Токовые
реле РТ-40 являются реле мгновенного действия. При настройке их
производится внешний и внутренний осмотр, проверка механической
части реле и электрических характеристик.
Для правильной регулировки реле необходимо, чтобы люфт по
осп подвижной системы был в пределах 0,2—0,3 мм; поворот якоря
в цапфах должен происходить без трения. Зазор между полюсами
магнита и поверхностью якоря при втянутом якоре устанавливается
одинаковым и равным 0,6 мм. Подвижные контактные мостики
должны 'свободно поворачиваться на оси без заметного трения.
Зазор между подвижными и неподвижными контактами в разомкну-
том состоянии должен составлять 2—2,5 мм. Необходимо, чтобы при
замыкании контактный мостик касался неподвижных контактов не-
много дальше их внешнего края и скользил вдоль средней линии.
56
При повороте якоря в крайнее положение контактный мостик не
должен доходить до края неподвижных контактов. Прогиб замы-
кающих контактов на первой уставке при втянутом якоре и «про-
вал» размыкающих контактов при отпущенном якоре на той же
уставке должны быть не менее 0,3 мм. Стрелка указателя уставки
должна вручную плавно перемещаться по шкале; не допускается,
чтобы витки спиральной пружины касались друг друга при любом
перемещении указателя в пределах шкалы.
Неисправные детали заменяются новыми. После замены спи-
ральной пружины или якоря реле должно быть откалибровано при
последовательном соединении катушек реле. Шкала и коэффициент
возврата реле взаимосвязаны и калибруются регулировкой угла
предварительного закручивания пружины, выбором начального и
конечного положений якоря и контактов. Для получения необходи-
мой величины тока срабатывания на первой уставке угол предва-
рительного закручивания пружины должен быть 27—30°. Для уста-
новки этого угла стрелка указателя отводится влево от первой
уставки на 14—15 мм и втулка пружины поворачивается так, чтобы
подвижные контакты заняли нейтральное положение. После этого
стрелка возвращается па первую уставку. Величина закручивания
на первой уставке уточняется по току срабатывания.
Если ток срабатывания на последней уставке меньше тока
уставки, его можно увеличить выведением левого упорного винта
или отгибанием размыкающих контактов и роздействием на пру-
жину. При токе срабатывания больше тока уставки действия при
регулировке обратные.
При регулировке необходимо знать, где работает настраива-
емое реле. Для реле с постоянными уставками необходимый ток
срабатывания устанавливается при их настройке; совпадение шкалы
уставок реле в этом случае необязательно, так как при любом из-
Рис. 32. Схема испытания токового реле РТ-40.
менеиии уставки тока срабатывания фактический ток срабатывания
проверяется. У реле со сменными в процессе эксплуатации уставка-
ми шкала должна возможно более точно соответствовать фактиче-
ским токам срабатывания; отклонения от уставок допускаются не
более ±5%. Коэффициент возврата реле должен быть не менее 0,8.
Размыкающие контакты реле должны надежно замыкать цепи при
снижении тока до 0,7 тока уставки.
Проверка электрических характеристик реле производится по
схеме рис. 32. Изменения тока выполняются автотрансформатором.
Уменьшение или увеличение тика производится плавно и должно
быть направлено в одну сторону.
Ток плавно увеличивается до срабатывания реле, затем также
плавно снижается до возврата реле. Ток срабатывания и Возврата
для реле с постоянными уставками проверяется в трех точках:
в начале и конце шкалы и при токе уставки. Для реле с перемен-
ными уставками проверяется вся шкала. В качестве указателя сра-
батывания реле применяется электрическая лампа или промежуточ-
ное реле мощностью 1—3 Вт.
Настройка токовых реле ИТ-80, PT-80, РТ-90. Реле
РТ-80, РТ-90, ИТ-80 являются токовыми реле с обратно зависимой
от тока характеристикой времени срабатывания. Характеристика
fcp=f(/p) для различных модификаций этих реле приведена па
рис. 33.
Реле РТ-80 и ИТ-80 применяются для защиты электрических
распределительных сетей, потребительских трансформаторов и элек-
0 2 3 4 7 8 3 10
Рис 33. Характеристики реле.
а — PT-8I/1 (ИТ-81/1), РТ-83/1
(ИТ-83/1). РТ-85/1 (ИТ-85/1): б —
РТ-82/1 (ИТ-82,'1), РТ-84/1 (ИТ-84/1),
РТ-86/1 (ИТ-86/1); в- РТ-91 и
РТ-95.
тродвигателеп от перегрузки и ко-
ротких замыканий. Реле РТ-90
предназначены для защиты мощ-
ных электродвигателей с коротко-
замкнутым ротором. Реле имеет
индукционный элемент, обеспечи-
вающий замыкание контактов с
выдержкой времени, определяемой
характеристикой рис. 32, и элек-
тромагнитный элемент, обеспечива-
ющий замыкание контактов реле
без выдержки времени (токовую
отсечку). Подробные технические
данные реле и указания по налад-
ке приведены в [Л. 4, 24].
При настройке реле выполня-
ются следующие работы:
1. Внешний осмотр реле про-
изводится в 'соответствии с приве-
денными выше указаниями. До-
полнительно проверяется наличие и
состояние резиновых амортизиру-
ющих прокладок между реле и па-
нелью или стенкой камер КРУ,
КРУН, КСО и прочностькрепления
реле к стенке. Необходимость в
этих прокладках вызвана тем, что
реле очень чувствительны к вибра-
ции, тряске, толчкам, переда-
ющимся от стенки или панели,
к которым они крепятся. В практи-
ке эксплуатации отмечены неодно-
кратные случаи отключения сосед-
них присоединений .при включени-
ях и отключениях выключателей.
2. Внутренний осмотр: прове-
ряется правильность сборки и ме-
ханическая исправность реле. За-
зор между диском и электромагни-
тами должен быть не менее 0,3 мм.
Диск не должен «бить», tjo-
верхиость ею должна быть чистой, и он не должен касаться По-
люсов как в нормальном положении реле, так и в перевернутом.
Свободный ход диска в подпятниках в вертикальном направлении
должен бьпь не более 0,3 мм, вертикальный свободный ход рамки
в подпятниках — не более 0,5 мм. Якорь отсечки должен свободно
поворачиваться на оси и не иметь перекосов. Свободный ход в осе-
вом направлении 0,1—0,2 мм. Правый конец, якоря при срабатыва-
нии должен прилегать к электромагниту всей плоскостью. Зубчатый
сектор должен свободно вращаться вокруг своей осн; свободный
ход в осевом направлении не более 0,5 мм. При повороте рамки
вручную сектор должен входить в зацепление с сегментом при
любой уставке по времени. Нормальная глубина зацепления — не
менее */з глубины нарезки. Зацепление должно происходить ради-
ально. Глубина зацепления может быть отрегулирована упорным
винтом рамки. Регулировка зацепления производится под током
при электрической проверке реле. В воздушном зазоре между дис-
ком и постоянным магнитом не должно быть соринок, опилок, за-
усенцев и т. д. Зазор между контактами не менее 2 мм (для раз-
мыкающихся после срабатывания реле). Для главных размыка-
ющихся контактов реле РТ-85 (ИТ-85), РТ-85 (ИТ-86) и РТ-95 за-
зор должен быть не менее 1,5 мм. Давление в главных размыка-
ющих контактах реле должно быть не меиее 8 гс. Контакты всех
реле (кроме РТ-85 и РТ-86) регулируются так, чтобы в состоянии
покоя пружина подвижного контакта лежала па изоляционном
упоре. После замыкания контактов прогиб пружины, видимый на
глаз, должен быть не менее 0,8 мм.
Серебряные или металло-керамические накладки контактов
должны иметь сферическую форму и чистую поверхность. Зачища-
ются мелким надфилем и полируются воронилом. Промывать кон-
такты бензином, спиртом и другими составами запрещается. После
полировки контакты не рекомендуется трогать пальцами.
При регулировке реле РТ-85 (ИТ-85), РТ-86 (ИТ-86) и РТ-95
тщательно проверяется работа контактов этих реле, так как они
работают в цепях защиты, использующей ток повреждения в ка-
честве оперативного, и должны шунтировать и дсшунтировать
управляемую цепь при токах до 150 А.
Необходимое нажатие достигается подгибанием пластины не-
подвижного контакта. При регулировке контактов следует избегать
деформации токопроводов. Должно обеспечиваться видимое на глаз
опережение замыкания -нижнего замыкающего контакта и его со-
вместный ход с размыкающим верхним контактом до момента раз-
мыкания, чтобы обеспечить переключение контактами цепи без раз-
рыва. Нажатие подвижного замыкающего контакта должно быть
не менее 10 гс, а подвижного размыкающего — ие менее 8 гс. Зазор
между пластиной замыкающего контакта и его упорной пружиной
в 'положении покоя — около 1 мм. При срабатывании реле верхняя
контактная пластина должна упираться в верхний изолированный
упор с прогибом 0,2—0,3 мм. При этом зазор в разомкнувшемся
контакте должен быть не менее 2 мм.
3. Проверка электрических характеристик реле. Электрические
характеристики реле проверяются при его питании от источников
синусоидального тока, так как от формы .подводимого тока зависит
ток срабатывания как индукционного, так и электромагнитного эле-
ментов реле.
Схема проверки 'Приведена на рис. 34.
Синусоидальный испытательный ток обеспечивается схемой, пи-
тающейся от линейного напряжения сети. Схема может питаться
также фазным напряжением, однако необходимо убедиться, что
величина третьей гармоники в нем ие превышает 20%; в противном
случае погрешности при настройке уставок будут недопустимо
большими.
Одиако эта схема требует применения громоздких реостатов и
для проверки отсечки (электромагнитного элемента) практически не
пригодна. Настройку реле можно производить при питании схемы
от комплектного устройства для проверки защит УПЗ-1, выпуска-
Рис. 34. Схема для проверки токов срабатывания
и возврата индукционного элемента реле
PT-8G (ИТ-80) и РТ-90.
емого киевским заводом «Точэлектропрпбор». Другие комплектные
устройства пригодны для проверки реле, если они выполнены на на-
грузочных трансформаторах, внутреннее сопротивление которых
линейно при наибольшей возможной нагрузке. При необходимом
диапазоне токов нагрузки вторичное напряжение нагрузочного
трансформатора должно быть ниже напряжения в точке перегиба
характеристики холостого хода. Напряжения иа реле при срабаты-
вании отсечки доходят до 30—33 В.
При отсутствии комплектных устройств для проверки отсечки
реле используются схемы, приведенные иа рис. 35.
В схеме рис. 35,6 и в подразумевается использование транс-
форматоров ОСО-0,25, 127/12 В, 250 В - А. При наличии трансфор-
матора 127/24 В, 500 В-А два трансформатора в схеме рис. 35,6 и в
заменяются одним. В схеме рис. 35,г три трансформатора могут
быть заменены одним 220/36 В, 500 В • А при условии, что по вольт-
амперной характеристике он не отличается от ОСО-0,25.
Данные реостатов для схем приведены в табл. 18.
При проверке реле РТ-90 применяется сопротивление 3—5 Ом.
Поминальное вторичное напряжение трансформаторов должно быть
Таблица 18
Данные реостата R Рис. 35, 6 Рис. .35, в Рис. 35. г
Реле 10 А Реле 5 А Реле 10 А Реле 5А Реле 10 А Реле 5 А
Сопротивление, Ом Ток, А 80—60 5-7 150—120 3—5 15—30 5 30—50 3 0,6—1 70—80 1,5 20—60
Рис. 35. Схемы для проверки отсечки реле
РТ-80 (ИТ-80) и РТ-90.
а — реостатная схема; б — трансформаторная схема
с реостатом; в — трансформаторная схема с питанием от
РНО; а —схема с тремя трансформаторами.
ие менее 50 В для десятиампериых реле и 100 .В для пятиамперных
реле.
При проверке электрических характеристик по схеме рис. 34
прежде всего проверяется качество подпятников. Для этого в реле
подается ток и измеряется то его значение, при котором диск реле
начинает вращаться. При холодном состоянии реле ток в начальный
момент вращения диска не должен превышать величин, приведен-
ных в табл. 19.
Тип реле Уставки по времени, с Выдержка времени на сраба- тывание при десятикратном токе, с
РТ-81 (ИТ-81) 0,5* 0,5±0,1
ИТ-81 1,0 1,0-1-0,15
ИТ-81 Б, 2,0 2,0+0,2
РТ-83 (ИТ-83) 3,0 3,0+0,2
РТ-85, ИТ-85, 4,0 4,0+0,25
РТ-91 ИТ-95
РТ-82 (ИТ-82) 2,0** 2,0+0,5
РТ-84 (ИТ-84) 4,0 4,0+0,5
РТ-86 (ИТ-86) 8,0 8,0+0,6
12,0 12,0+0,75
16,0 16,0+1,0
* Уставка у реле РТ-83 (ИТ-83) отсутствует.
•* Уставка у реле РТ-84 (ИТ-84) и РТ-86 (ИТ-86) отсутствует.
режим создается в схеме -при помощи рубильника, шунтирующего
реостат (см. схему рис. 34).
Проверка электромагнитного элемента реле (отсечки) осущест-
вляется с помощью установки УПЗ-1 или но схемам рис. 35. Для
реле с металлическим кожухом ток срабатывания отсечки прове-
ряется обязательно при надетом кожухе; поскольку реле при боль-
ших токах быстро нагревается, большие токи на реле надо подавать
кратковременно.
При настройке реле необходимо проверить кратность отсечки
в точках 2 и 8 по шкале и установить заданный ток срабатывания.
Проверка выполняется в следующей последовательности.
При максимальной уставке по шкале временя рамку придержи-
вают рукой в отведенном положении и быстро устанавливают ток,
примерно соответствующий необходимому значению. Отключают
ток, опускают рамку, накрывают реле кожухом и толчками, через
короткие промежутки времени, подают ток, несколько снижая каж-
дый раз его величину. Так определяют ток, при котором отсечка
перестает работать. Проверку несрабатывания реле при этом значе-
нии тока повторяют несколько раз.
Далее, дав реле остыть в течение 1 мин, устанавливают такой
ток, при котором реле срабатывает 1 раз из 10 включений. Этот
ток называется начальным током срабатывания /ср.иач- Затем реле
охлаждается и устанавливается минимальное значение тока, при
котором реле срабатывает 10 раз из 10 включений. Этот ток назы-
вается током надежного срабатывания /ср.ото- Относительный раз-
брос реле
g _ 2 (/ср отс • /ср,нач) ЮР
/ср.отс “И /ср.иач
<15о/о
Повышенный разброс является следствием плохой ревизии и
регулировки реле, поэтому при повышенном разбросе делается тща-
тельная повторная ревизия реле, особенно его якоря.
Если ток короткого замыкания в месте установки отсечки
в 2 раза и более выше тока ее срабатывания, то проверяется ви-
брация якоря реле при токах через его обмотку от двукратного до
максимального.
Ток подается короткими импульсами от максимального значе-
ния и ниже. Вибрация якоря оценивается по поведению промежу-
точного реле, включенного через контакты испытуемого реле. Ви-
брация реле недопустима; причиной ее могут быть дефекты сборки,
которые по возможности устраняются при повторной ревизии.
Если отсечка не используется, то ее надо вывести и проверить,
не сработает ли реле без выдержки времени при протекании через
него максимального тока, 'Возможного в месте установки реле.
После этого проверяется надежность срабатывания индукционного
элемента при минимальной уставке по току и максимальной по вре-
мени.
Если после проверки реле перевозится, то подвижная система
должна быть закреплена кусочком картона или прессшпана, зало-
женным между диском и постоянным магнитом, между сердечни-
ком и якорем отсечки. Рамка реле привязывается.
г) ПРОВЕРКА РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ
На подстанциях применяются реле максимального напряжения
РН-53, РН-53/60Д (в цепях переменного тока), РН-51/М (в цепях
постоянного тока) и реле минимального напряжения РН-54. Коэф-
фициент возврата у реле РН-53, РН-53/60Д не ниже 0,8, у реле
РН-54 не выше 1,25, у реле РН-51/М не ниже 0,5. Поскольку маг-
нитная система реле одинакова, указания по регулировке реле те
же, что для реле РТ-40. Зазоры между полкой якоря и полюсами
при втянутом якоре одинаковы н равны у реле РН-53 0,65, у реле
РН-54 0,55 мм. Величины срабатывания не должны отклоняться
более чем на ±5% на 1-м диапазоне шкалы и на +8% на 2-м диа-
пазоне уставок шкалы.
При настройке реле проверяется напряжение срабатывания
в крайних точках шкалы и на рабочих уставках. Перед подачей
напряжения у реле РН-53, РН-53/6Д, РН-54 должна быть тща-
тельно проверена величина добавочных сопротивлений, так как
в практике часты случаи, когда установлены не те добавочные со-
противления и при подаче напряжения сопротивления сгорают, вы-
водя из строя реле и представляя опасность для наладчика, регу-
лирующего их. Величины добавочных сопротивлений реле приведе-
ны в табл. 21.
Настройка реле производится при питании схемы через ЛАТР-2
или РНО-25-0,5. При плавном увеличении напряжения определяется
напряжение срабатывания и при снижении — напряжение возврата
реле для рече максимального напряжения; для реле 'минимального
напряжения — наоборот. Проверяется работа контактов реле при
максимально возможном рабочем напряжении сети.
д) ПРОВЕРКА РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Реле времени ЭВ-100 применяются на постоянном или выпрям-
ленном оперативном токе. У этих реле часовой механизм запуска-
ется при подаче иа катушку напряжения и втягивании якоря. Реле
времени ЭВ-200 применяются на переменном оперативном токе.
У .реле ЭВ-214 — ЭВ-244 н ЭВ-217 — ЭВ-248 часовой механизм за-
пускается также при подаче иа катушку переменного напряжения и
5—1229 65
Тип реле Величина ^сбавочного сопротивления в цепи об- моток реле, Ом
1-й диапазон 2-й диапазон
РН-53/60, РН-54/48 560 1 380
РН-53/200, РН-54 160 6 800 15 900
РН-53/400, РН-54/220 24 000 57 000
РН-53/60Д 1 300 4 600
втягивания якоря. У реле ЭВ-215 — ЭВ-245 и ЭВ-215К —ЭВ-245К
часовой механизм пускается при снятии напряжения с катушки и
отпадании якоря. Реле ЭВ-215К— ЭВ-245К используются как трех-
фазиые реле времени.
Реле времени РВМ предназначено для работы на переменном
оперативном токе в схемах, использующих в качестг е оперативного
ток повреждения.
Подробно технические данные реле времени приведены в [Л. 4,
25]. Там же приведены указания по наладке реле.
Проверка реле серии ЭВ. При осмотре реле особое внимание
обращается на надежность крепления фиксирующими винтами сек-
Рис. 37. Проверка напряжения срабатыва-
ния и возврата реле времени серии ЭВ.
а — для реле постоянного и переменного тока;
б— для реле переменного тока.
торов колодок с основными контактами. Контактодержатель иа оси
часового механизма надежно закрепляется стопорным винтом. При
ходе буксирной стрелки не должно быть чрезмерного трения. Обес-
печивается надежная работа мгновенного переключающего контак-
та. При замыкании контактными мостиками неподвижных контак-
тов на всех уставках неподвижные контакты должны прогнуться на
величину не менее 0,5 мм; при этом не допускается касание мо-
стиком бронзовых контактных пружин. Прогиб пружины переклю-
чающего контакта должен быть таким, чтобы после начала замы-
кания переключающего контакта ход якоря был 0,8—1,2 мм. Регу-
66
дировка производится изменением положения нажимного винта
с последующим фиксированием его контргайкой. После проверки
исправности подвижной системы проверяется работа часового ме-
ханизма. Пуск механизма осуществляется нажатием якоря (или
нажатием с последующим отпусканием). Часовой механизм должен
работать плавно, без перебоев, остановок и ускорений хода. В слу-
чае неисправности часовой механизм заменяется новым; ремонт
его осуществляется в специализированных мастерских. Работа всех
подвижных частей реле вместе с механизмом проверяется много-
кратным воздействием иа якорь.
Определение напряжений срабатывания и возврата реле про-
изводится по схеме рис. 37.
Минимальное напряжение четкого втягивания якоря должно
быть для реле ЭВ-217, ЭВ-218, ЭВ-227, ЭВ-228, ЭВ-237, ЭВ-238,
ЭВ-247, ЭВ-248 не более 0,817ц, для остальных реле—не более
0,7б/и. Возврат якоря реле в исходное положение должен происхо-
дить при напряжениях 0,1—0,05Пн. Подвижная система трехфазных
реле времени ЭВ-215К — ЭВ-245К должна возвращаться в исходное
положение при трехфазном питании напряжением 0,3517п и ниже,
при двухфазном питании — при напряжении 0,5б/в и ниже.
Проверка шкалы реле производится электрическим секундоме-
ром по схемам рис. 38. Измеряется время срабатывания реле на
первой и последней уставках. Среднее значение из трех замеров
должно совпадать со значением по шкале в пределах отклонений,
допускаемых заводом-изготовителем (табл. 22).
Т а б л и ц а 22
Для реле с пре- делами уставок 0,1—1,3,с Для реле с преде- лами уставок 0,25—3.5 с Для реле с пре- делами уставок 0.5—9 с Для реле с пре- делами уставок 2—20 с
к ° Допусти- к и Допусти- К О Допусти- к" Допусти-
S 2 моё от- — 3 мое от- я з мое от- х 2 мое от-
клонение, клонение, кломсине, клонение,
о? X ±с <2 ±с 6. X ±с ±с
о,1 0,04 0,25 0,07 0,5 0.1 1 0,15
0,2 0,04 0,5 0,09 1 0,12 2 0,20
0,4 0,05 1,0 0,1 2 0,15 4 0,30
0,6 0,06 1.5 0,11 3 0,22 6 0,38
0,8 0,08 2.0 0,13 4 0,25 8 0,48
1,0 0,08 2,5 0,15 5 0,25 10 0,55
1.2 0,09 3,0 0,2 6 0.27 12 0,65
1.3 0,1 3.5 0,25 7 0,32 14 0,75
— — — — 8 0,35 16 0,85
— -— — — 9 0,4 18 0,90
— — — — — 20 1,0
- Примечание. При работе с буксирной стрелкой отклонение времени сра-
батывания контактов па любой уставке может быть больше времени срабатывания
при работе оез буксирной стрелки на величину до 3%.
Наибольший разброс времени срабатывания не должен превы-
ать величин, приведенных в табл. 23. Там же приводится время
замкнутого состояния контактов реле.
Предел шкалы реле, с Наибольший разброс, с Время замкнутого состояния контактов, с
0,1—1,3 0,25—3,5 0,5—9 2—20 0,06 0,12 0,25 0,8 0/05—0,1 0,17—0,25 0,45—0,65 1,00—1,5
Для реле ЭВ-215, ЭВ-245 наибольший разброс 0,85 с.
При значительном расхождении полученных данных со шкалой
(до 15—20%) изменяется ее положение. Контактная колодка с ко-
нечными контактами устанавливается так, чтобы выдержка времени
соответствовала наименьшей уставке реле. Далее шкала реле за-
крепляется в таком положении, чтобы стрелка указывала эту наи-
меньшую уставку. После этого колодка с контактами устанавлива-
ется на наибольшее деление и проверяется выдержка по секундо-
меру. Изменением положения шкалы с учетом допусков находится
окончательное ее положение; после проверки в крайних точках шка-
ла закрепляется.
Реле времени РВА! имеет электродвигатель со втягивающимся
ротором и включается непосредственно в токовую цепь. Конструк-
ция и проверка его совершенно отличаются от конструкции и про-
верки реле серии ЭВ Ток срабатывания реле 2,4—2,5 А при после-
довательном и 4,8—5 А при параллельном соединении секций пер-
вичных обмоток насыщающегося трансформатора реле. Ток четкого
возврата не ниже 0,2 А при параллельном соединении секций пер-
вичной обмотки. Допустимые отклонения выдержек времени сраба-
тывания основного контакта приведены в табл. 24.
Таблица 24
РВМ-12 рвм-13 РВМ-12 РВМ-13
Шкала, с Допусти- мое от- клонение, ±с Шкала, Допусти- мое от- клонение, Шкала, с Допусти- мое от- клонение, ±с Шкала, с Допусти- мое от- клонение, ±с
0,5 0,10 1 0,15 3,0 0,20 6 0,35
1.0 0,10 2 0,15 3,5 0,25 7 0,40
1,5 0,12 3 0,20 4,0 0,3 8 ' 0,40
2,0 0,15 4 0,30 — 9 0,45
2,5 0,15 5 0,35 — — 10 0,45
Разброс времени срабатывания при изменении тока в первич-
ной обмотке от /Ср до 20/ср не превышает 0,12 с для реле РВМ-12
и 0,25 с для реле РВМ-13. Время возврата подвижной системы
в исходное .положение не превышает 10% времени уставки.
При необходимости проверки двигатель реле проверяется иа
Рис. 39. Схема проверки реле РВМ.
При внутреннем осмотре реле .необходимо иметь в виду, что
рамка с подвижными контактами должна свободно вращаться на
своих подшипниках; осевой люфт должен быть в пределах 0,1—
0,3 мм. Промежуточная ось редуктора должна иметь осевой люфт
0,2—0,4 мм. Сцепление моторчика с ведущей шестеренкой выпол-
няется с зазором около 0,08 мм. Нажатие подвижных контактов
5—ю тс, прогиб неподвижных контактов 0,4—0,6 мм.
Проверка реле выполняется по схеме рис. 39 при питании схемы
линейным напряжением (или фазным, если величина третьей гар-
моники ие превышает 20%).
При использовании в качестве регулирующего устройства авто-
трансформатора последовательно с
первичными обмотками насыщающих-
ся трансформаторов НТ рекоменду-
ется включать активное сопротивле-
ние 40-—120 Ом, в противном случае
ток будет иесииусоидальиым из-за
насыщения трансформаторов реле
НТ1 и НТ2.
Проверка исправности насыщаю-
щихся трансформаторов производит-
ся по схеме рис. 39. При этом рубиль-
ник Р находится в среднем положе-
нии (вторичные обмотки реле замк-
Рис. 40. Зависимость и2=
~f(h) реле РВМ.
I — при последовательном со-
единении первичных обмоток:
2 — при параллельном соедине-
нии первичных обмоток.
нуты только на R и С). Снимается
зависимость напряжения на вторич-
ной обмотке НТ и-2 от тока в его пер-
вичной обмотке /г и сравнивается
с характеристикой рис. 40.
Резкое отклонение результатов
измерения от кривой рис. 40 указы-
вает на неисправность трансформатора или цепочки RC. Вольтметр
должен иметь внутреннее сопротивление 1—2 кОм/В.
Проверка работы электродвигателя и подвижной системы реле
осуществляется по схеме рис. 39. Рубильником Р двигатель под-
ключается поочередно то к одному, то к другому НТ. Для каждого
НТ при .плавном изменении тока определяется ток начала вращения
ротора двигателя (ротор при этом находится в нижнем положе-
нии). Ток начала вращения ротора должен быть равен 1,2—!1,3 А
при последовательном соединении первичных обмоток насыщающих-
ся трансформаторов и 2,4—2,6 А при параллельном соединении об-
моток НТ.
При плавном увеличении тока и подаче тока толчком опреде-
ляется ток четкого срабатывания реле, т. е. тот ток, при котором
ротор втягивается под полюса и начинает двигаться рамка с под-
вижными контактами.
Возврат подвижной системы в исходное положение оценивается
при плавном снижении тока в цепи НТ. Одновременно с замером
тока замеряется напряжение на вторичной обмотке НТ.
Ток срабатывания н возврата реле должен находиться в сле-
дующих пределах: при последовательном соединении обмоток НТ
ток срабатывания 2—2,3 А, ток возврата 1,6—1,9 А; при параллель-
Рис. 41. Схема измерения времени срабатывания замы-
кающего (упорного) контакта реле РВМ.
ном — соответственно 4—4,6 и 3,0—3,9 А. Напряжение на вторич-
ной обмотке при срабатывании реле находится в пределах 55—65 В,
при возврате 45—55 В. Коэффициент возврата реле не ниже 0,8.
Вторичный ток защиты должен быть в 1,3—1,5 раза больше
тока срабатывания реле.
Измерение времени срабатывания реле РВМ. производится по
схеме рис. 41. Измерения выполняются в каждой точке шкалы;
в протокол заносится среднее значение трех измерений. Для изме-
рения времени замыкания проскальзывающих контактов, а также
длительности их замыкания используются схемы рис. 38 (с измене-
ниями в части питания реле). Допустимые отклонения выдержек
времени приведены в табл. 24. По окончании проверки реле за-
крывается кожухом и производится контрольное измерение време-
ни срабатывания на выбранной уставке, после чего реле пломби-
руется.
е) ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ И УКАЗАТЕЛЬНЫЕ РЕЛЕ
На подстанциях применяются следующие промежуточные и
указательные реле:
кодовые реле постоянного тока серии КДР;
реле постоянного тока РП-23, РП-24 (одиообмоточные), РП-232
(с двумя обмотками — рабочей токовой и удерживающей напря-
жения), РП-233 (с тремя обмотками — рабочей напряжения и дву-
мя удерживающими токовыми);
реле переменного тока РП-25 и РП-26 (одиообмоточные);
реле постоянного тока РП-251—РП-255 с замедлением пере-
дачи импульса;
реле постоянного тока РП-211, РП-212, РП-215 (однообмоточ-
ные), РП-213 (трехобмоточные, с двумя удерживающими токовыми
обмотками), РП-214 (четырехобмоточиые, с тремя удерживающими
токовыми обмотками) — быстродействующие реле (время срабаты-
вания при номинальном напряжении ие более 10 мс);
реле переменного тока, включаемые в токовую цепь РП-321,
РП-341. Реле РП-341 имеет контакты, способные шунтировать и
дешунтировать отключающие катушки приводов выключателей при
токе до 150 А;
реле постоянного тока РП-342, имеющие усиленные переклю-
чающие контакты, способные управлять катушками приводов вы-
ключателей при токе до 150 А;
двухпозициоииые реле РП-351 переменного тока и РП-352 по-
стоянного тока, применяемые в схемах автоматики для различного
рода блокировок;
реле переменного тока РП-311 с одной катушкой напряжения и
переключающими контактами.
Кроме того, применяются новые реле постоянного и перемен-
ного тока РП-8, РП-9, РП-11 и РП-12, выпускаемые Чебоксарским
электроаппаратным заводом.
На подстанциях ие рекомендуется применять реле ПЭ-6 Киев-
ского завода реле и автоматики в связи с низким их качеством н
несоответствием требованиям Минэнерго СССР [Л. 26].
Указательные реле ЭС-21, РУ-21 и комплект указательных реле
ЭС-41 применяются в цепях постоянного тока с токовыми катуш-
ками или катушками напряжения, а также на переменном токе,
в этом случае сопротивление их обмотки значительно возрастает]
В соответствии с указаниями [Л. 26] ие рекомендуется приме-
нять блоки сигнальных реле СЭ-2 Киевского завода реле и автома-
тики.
Внешний и внутренний осмотр и проверка изоляции реле про-
изводятся в соответствии § 13,а. Подробные указания по наладке
реле, а также полные технические данные реле приведены в {Л. 4,
27]. Ниже приводятся указания по проверке и регулировке реле,
применяемых на упрощенных подстанциях наиболее часто.
Указания по регулировке реле РП-23, РП-24, РП-232 и РП-233.
Зазор между якорем и сердечником срабатывающего реле устанав-
ливается ие более 0,4 мм, между разомкнутыми контактами 2,5—
3 мм. Хвостовик якоря должен лежать па выступе траверсы с за-
зором 0,1—0,15 мм. Давление на контактах — не менее 12 гс. Про-
гиб контактной пружины в контактах 0,6—1,0 мм.
Изменение напряжения срабатывания достигается изменением
растяжения цилиндрической пружины или изменением начального
положения якоря относительно сердечника путем подгибания упора.
У реле РП-25 и РП-26 контакты регулируются аналогично кон-
тактам реле РП-23 и РП-24. Якорь реле должен иметь осевой люфт
ие менее 0,4 мм.
У реле РП-251, РП-256 проверяется свободный ход траверсы.
Для этого якорь прижимают к торцам магнитопровода. После от-
пускания якоря он должен четко вернуться в исходное положение,
а ход траверсы должен быть ие менее 3,5—4 мм. Зазор между кон-
тактами должен быть 2,5—3 мм. В -случае затирания траверсы
ослабляются винты, крепящие колодки с контактными угольниками
к скобе .магнитопровода, и устраняется затирание. Зазор в контак-
тах регулируют перемещением контактных угольников. Нажатие
в контактах 15 гс, что соответствует прогибу 0,5 мм. При регули-
ровке прогиба можно в небольших пределах подгибать контактные
угольники.
Начальный воздушный зазор у реле РП-253 1,9—2 мм, у осталь-
ных типов реле РП-250 2,4—2,5 мм. Величина зазора между якорем
и магиитопроводом должна быть у реле РП-251, РП-253 — РП-255
0,2 мм; у реле РП-252, РП-256 0,05 мм.
У реле РП-210 зазор между якорем и плоскостью керна сер-
дечника со стороны осн должен быть не более 0,05 мм. Между
якорем и плоскостью керна сердечника, на котором установлена
катушка — не менее 1 мм. Зазор регулируется специальным винтом.
Межконтактный зазор должен быть не менее 1 мм. Контактные
давления — у реле РП-211 и РП-215 не меиее 5 гс на пластину
(прогиб подвижных контактов 0,5—0,6 мм); у реле Р.П-212—РП-214
не меиее 3 гс (прогиб 0,'3—0,4 мм). Регулировка прогибов осуще-
ствляется подгибанием контактных пластинок .пинцетом с закруглен-
ными краями.
У реле РП-341 зазор между якорем и магннтопроводом выпол-
няется с помощью упора и должен быть 4—5 мм. Зазор в главном
замыкающем контакте 2,5—3 мм. Осевой люфт в якоре 0,5—0,6 мм.
Зазор между пластинкой главного контакта и упором 3—4 мм.
Давление, измеренное граммометром в месте касания упора глав-
ного размыкающего контакта (дешунтирующего токовые цепи),
должно быть около 40, а дополнительного 10—12 гс. Правильность
регулировки контактов проверяется под током при проверке харак-
теристик реле.
Указательные реле РУ-21 должны иметь продольный люфт
барабанчика не более 0,3—0,4 мм. Прогиб неподвижных контактов
при повороте барабанчика 1—2 мм. Напряжение или ток срабаты-
вания регулируются .изменением растяжения возвратной пружины.
Проверка электрических характеристик производится по схемам
рис. 37 (вместо реле времени включается промежуточное реле).
Определяется напряжение срабатывания (или ток срабатывания
для реле с токовой катушкой). Напряжение срабатывания должно
быть в пределах 60—70% (при низком напряжении срабатывания
увеличивается возможность ложной работы реле при замыканиях
на землю в сети оперативного тока). Для реле переменного тока
допускается более высокое напряжение срабатывания, однако во
всех .случаях минимальное значение напряжения оперативного тока,
при котором обеспечивается четкая работа всей схемы защиты,
должно быть не более 0,8(7и. Напряжение срабатывания кодовых
реле может быть допущено меньше, так как с заводов реле вы-
пускается с ПСр<0,5Дв. Напряжение и ток возврата для промежу-
точных ц, сигнальных реле' не нормируются; должен быть обеспечен
четкий возврат реле при полном снятии-с пего напряжения или
тока. Для промежуточных реле, включаемых через добавочный ре-
зистор, напряжение срабатывания и возврата проверяются как
в полной схеме, так и при включении реле без резистора. Для ука-
зательных реле, включаемых последовательно, ток срабатывания
Должен быть не более 0,8 номинального значения для данного реле;
Для реле, включаемых параллельно, напряжение срабатывания при-
нимается, как для промежуточных реле.
Резкие отличия напряжения .или тока срабатывания от указан-
ных величии свидетельствуют о неправильной регулировке реле
или другой его неисправности. В этом случае проверяют регулиров-
ку реле и омическое сопротивление катушки. Обмотка считается
исправной, если ее сопротивление отличается от паспортных данных
не более чем иа ±110% при диаметре провода до 0,16 мм; ±7%
при диаметре провода 0,17—0,25 мм; ±5% при диаметре провода
свыше 0,25 мм.
В случае если промежуточное реле работает в схеме последо-
вательно с указательным реле, оба реле должны четко работать
при подаче на них напряжения 0,8Un в полной схеме. Если не
удается подобрать необходимые реле или отрегулировать их, па-
Рис. 42. Схема проверки реле РП-341.
а — проверка тока срабатывания и правильно-
сти регулировки контактов; б — определение
зависимости
раллельно обмотке про-
межуточного реле вклю-
чается резистор, что при-
водит к увеличению тока
через указательное реле
и повышению надежно-
сти его работы. В случае
если реле работает с ре-
зистором, шунтируемым
его размыкающими кон-
тактами, напряжение сра-
батывания реле опреде-
ляется при замкнутых
контактах .реле, а напря-
жение возврата—при
разомкнутых. Если доба-
вочный резистор включен
последовательно с ка-
тушкой, то напряжение
срабатывания замеряет-
ся только при включен-
ном резисторе.
У реле с несколькими
обмотками обязательно
проверяется полярность
всех обмоток и определя-
ются однополярные вы-
воды катушек. Все одно-
полярные зажимы отмечаются точкой. При проверке поляр-
ности определяют ток и напряжение срабатывания каждой
обмотки .по отдельности; затем питают одну из обмоток
реле напряжением (или током) и определяют ток (напряжение)
срабатывания второй обмотки. Если ток (напряжение) срабатыва-
ния меньше, чем при раздельном ее определении, выводы + и —
однополяриы. У реле с последовательной обмоткой производится из-
мерение падения напряжения на обмотке.
Время срабатывания реле, имеющих задержку на срабатывание
или отпадание, определяется по схемам рис. 38. При измерении вре-
мен, меньших 0,5 с, рекомендуется пользоваться миллисекундоме-
ром ЭМС-54 с включением его по схемам, приведенным на крышке
прибора. Время срабатывания реле РП-251 и возврата реле РП-252
и РП-256 регулируется количеством демпферных шайб. С уменьше-
нием количества шайб время срабатывания реле РП-251 и возврата
со—
реле РП-252 и РП-256 уменьшается. Для получения максимально
возможного времени срабатывания шайбы устанавливаются ближе
к якорю реле. Время возврата регулируется зазором между якорем
и магнитопроводом яри подтянутом якоре с помощью специального
регулировочного винта.
Токовые реле переменного тока РП-341 проверяются в следу-
ющем объеме. Производится проверка тока срабатывания реле по
схеме рис. 42,а. При этом к форме кривой испытательного тока
предъявляются те же требования, что и при проверке реле РТ-80
(ИТ-80). Во всяком случае между сопротивлением реостата н со-
противлением реле 1 должно соблюдаться соотношение:
7?>5Z.
При плавном увеличении тока в схеме определяют ток сраба-
тывания реле, при уменьшении — ток возврата реле. Ток возврата
должен составлять 0,8—0,9 тока срабаты-
вания пусковых органов защиты. Коэффи-
циент возврата реле равен 0,3—0,5.
Проверка правильности регулировки
контактов производится также по схеме
рис 42,а при максимально возможном токе
короткого замыкания, но не .более 150 А.
Проверка выполняется несколько раз с ин-
тервалом в 2—3 мии между включениями,
чтобы контакты реле успели остыть. Реле
должно работать четко, без сваривания .кон-
тактов; допускается лишь’их 1потемнение и
незначительное оплавление. После проверки
контакты зачищают надфилем и полируют
воронилом. По окончании -проверки контак-
тов проверяется исправность всех элементов
схемы после протекания больших токов, для
чего снимается зависимость И2=/(й). Примерный вид кривой при-
веден на .рис. 43.
Причиной отличия снятой кривой от кривой на рис. 43 могут
быть пробитые диоды в реле, пробой конденсатора или поврежде-
ние обмотки трансформатора.
Далее реле закрывается, повторно определяется ток срабаты-
вания и реле пломбируется.
Рис. 43. Зависимость
u2=f(io) для реле
РП-341.
14. ПРОВЕРКА ЦЕПЕЙ И СБОРКА СХЕМ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
После установки на место проверенных и настроенных реле
(для встроенных реле — после окончания их настройки на месте)
и окончания проверки трансформаторов тока, электромагнитов от-
ключения, разъединяющихся контактов ячеек КРУ и других эле-
ментов схемы все они подключаются в соответствии с проектными
схемами. Проектные схемы должны быть предварительно провере-
ны и проанализированы (см. § 22).
Проверка правильности подключения проводов осуществляется
пробником. При большом расстоянии между элементами схемы
связь при проверке поддерживается с помощью телефонных трубок.
При наладке подстанций должна быть проверена таким образом
каждая цепочка. Это необходимо для надежного исключения всех
ложных и обходных цепей ввиду особой ответственности установок
электроснабжения. Все проверенные цепи отмечаются иа исполни-
тельной схеме защиты принципиальной монтажной развернутой,
если таковые схемы делаются при наладке, или принципиальной
проектной. Отметка проверенных цепей делается цветным каранда-
шом и нужна для того, чтобы в случае необходимости прервать
работу, не пропустить непроверенных цепей. Одновременно с про-
веркой цепей проверяются заземления во вторичных цепях транс-
форматоров тока и напряжения и маркировка проводов.
После окончания сборки цепей проверяется величина сопротив-
ления изоляции схемы мегомметром 1 000 В. Каждое присоедине-
ние должно иметь величину сопротивления изоляции не менее
1 МОм.
Сопротивление изоляции измеряется с подключением всех аппа-
ратов.
После измерения производится испытание изоляции (со всеми
присоединенными аппаратами) напряжением 1 000 В промышленной
частоты в течение 1 мин. ПУЭ разрешают заменять это испытание
замером одноминутного значения сопротивления изоляции мегом-
метром 2 500 В если величина сопротивления изоляции присоедине-
ния не менее 1 МОм. После окончательных испытаний изоляции
цепи подключаются к шинкам и источникам тока.
15. ПРОВЕРКА СХЕМ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
После подготовки аппаратуры и сборки схем защиты произво-
дится проверка их током и напряжением с имитацией режимов ра-
боты защиты.
а) ПРОВЕРКА ЦЕПЕЙ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
В схему от постоянного или временного источника подается
оперативный ток (прн постоянном оперативном токе предваритель-
но проверяется его полярность). При замыкании контактов реле
вручную проверяется последовательность и правильность действия
всех реле в схеме защиты, воздействие их на исполнительные аппа-
раты и сигнализацию. При проверке имитируются все возможные
режимы, в которых должна работать схема. Проверка работы опе-
ративных цепей защиты производится при номинальном напряже-
нии оперативного тока и напряжении 0,8Un.
При этом шинки «постоянного тока могут быть подключены
к выпрямительному устройству,, питаемому регулировочным авто-
трансформатором; также через регулировочный трансформатор пи-
таются шинки переменного тока. Цепи, питающиеся от заряженных
конденсаторов, опробуются в полной схеме при подключении к вхо-
ду напряжения от временного источника.
б) ПРОВЕРКА ТОКОЙЫХ ЦЕПЕЙ ЗАЩИТЫ
Токовые цепи проверяют, подавая в первичные обмотки транс-
форматоров тока ток необходимой величины от источника перемен-
ного тока. Источником тока является специальный нагрузочный
трансформатор. В настоящее время созданы конструкции нагрузоч-
ных трансформаторов (например, трансформатор конструкции пуско-
76
Рис. 44. Схемы прогрузкн токовых цепей максимальных токовых за-
щит однофазным током при схемах соединения трансформаторов
тока.
° — в звезду; б — в неполную звезду; в — на разность токов двух фаз;
/ — перемычка.
наладочного управления треста Центроэлектромонтаж), обеспечи-
вающие на выходе (при замыкании его на очень малые сопротив-
ления) ток до 8—10 кА.
В момент срабатывания реле фиксируют первичный и вторич-
ный нагрузочные токи и проверяют не только целость и правиль-
ность соединения токовых цепей, но и коэффициент трансформации
трансформаторов тока. Для выносных трансформаторов тока такая
проверка коэффициента трансформации достаточна. Схемы про-
грузки защит при различных вариантах включения вторичных об-
моток трансформаторов тока приведены на рис. 44.
При проверке ток в 'первичной цепи контролируется ампермет-
ром (обычно Э-59), включенным через трансформатор тока. Вс
вторичных цепях ток контролируется прибором ВАФ-85, позволя-
ющим производить замеры тока без разрыва цепи. Это существен-
ное преимущество прибора, так как в случае замера вторичного
тока обычным амперметром при отключении прибора токовая цепь
снова разъединяется н нет полной уверенности, что при соединении
ее не допущена ошибка. Нагрузочными устройствами, как правило,
удается получить ток, достаточный для срабатывания максимальных
токовых защит. При прогрузке целесообразно одновременно фикси-
ровать показания щитового амперметра и измерять напряжение на
вторичной обмотке трансформатора тока. Последнее позволяет
определить 1 вторичной цепи для оценки -погрешностей трансформа-
тора тока. Защиты отходящих линий (защиты силовых трансфор-
маторов не рассматриваются), как правило, проходят по 10%-пой
погрешности (максимальные защиты имеют небольшой ток сраба-
тывания, нагрузка трансформаторов тока невелика, так как реле
расположены в непосредственной близости от трансформаторов то-
ка, кратности токов коротких замыканий зачастую невелики и т. д.).
Может возникнуть необходимость оценки погрешности токовых от-
сечек. В этом случае по значению Z вторичной цепи погрешности
оцениваются в соответствии с указанием [Л. 9]. В табл. 25 приве-
дены соотношения токов в цепях защиты при испытании однофаз-
ным током.
При недостаточной мощности нагрузочного устройства защиту
не удается довести до срабатывания. Тогда ограничиваются про-
веркой обтекания токовых цепей вторичным током и в правильно-
сти сборки токовых цепей убеждаются по табл. 25. В некоторых
случаях целесообразно проверить защиту вторичным током. При
этом ток от нагрузочного устройства небольшой мощности подается
непосредственно на выводы вторичной обмотки трансформатора тока
•параллельно с подключенными к ним цепями защиты и доводится
до ее срабатывания. По известному напряжению на выводах вто-
ричной обмотки определяется Z вторичной цепи.
При прогрузке током защиты со встроенными реле РТВ одно-
временно снимаются одна-две рабочие точки характеристики за-
щиты. Для этого дополнительно к схеме прогрузки устанавливает-
ся секундомер, останавливаемый КСА привода выключателя после
отключения. При этом ток срабатывания, соответствующий прове-
ряемой точке характеристики защиты, подается на схему толчком.
Снятые точки должны практически совпадать с выбранной харак-
теристикой.
Защита отходящих линий 6—10 кВ от замыканий на землю
выполняется, как правило, с питанием от трансформаторов тока
нулевой последовательности (ТИП). Перед проверкой током про-
Табл и и а 25
Схема проверки Результаты измерения вторичных ГОКОВ Зак точение
Рис. 43,а *а==Ч=4=Л/Лт /1; /7Т Правильно собрана схема звезды
Т1 ^a~==^b==^c~=^Q==^ 1 Изменена полярность од- ного ТТ
гй=/^=/с=/о=О Оборван пулевой провод
^а==*Ь=^1 /нт «с=0 'o=2 /1/Ят Оборвана фаза С
z^Zb^/j nT ^c“Ho~2/j /лт Закорочен ТТ фазы С
Рис. 43, б i/^t ^=2Л//?Т Правильно собрана схема неполной звезды
^n“Zc = /i /7T Zo=0 Изменена полярность од- ного ТТ
ia=ic—la—° Оборван нулевой провод
ia=i0=/ i, Ht ic^0 Оторвана фзза С
^a~^c~l~^o=^ 1/лт Закорочен ТТ фазы С
Рис. 43, в Za «c=/j 4ic=2 I it/nT Правильно собрана схема на разность токов
ia=ic=l,.nT 1аС=Л Изменена полярность од- ного ТТ
ia—0 'с=*ас=Л/Пт Оборвана фаза А
*П—гс=,Пс—0 Оборвана цепь кагрузки
'0=«с='пс=/]/«1 Закорочен ТТ фазы А
Рис. 45. Схема монтажа и прогрузки током защиты
от замыкания на землю с ТНП.
веряется правильность монтажа. Кабельная воронка и кабель в ме-
сте крепления должны быть тщательно изолированы от земли,
а заземляющий воронку провод должен быть пропущен в отверстие
трансформатора тока, в которое проходит кабель.
Прогрузка защиты осуществляется по схеме рис. 45. Для про-
верки защиты в отверстие ТИП пропускается провод, в который
при нрогрузке подается ток. Величина тока срабатывания защиты
фиксируется. Цепи напряжения проверяются после подачи на под-
станцию рабочего напряжения.
Глава четвертая
НАЛАДКА СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ,
СИГНАЛИЗАЦИИ И АВТОМАТИКИ
ПОДСТАНЦИЙ
16. НАЛАДКА СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ
До начала наладки схем управления при подготовке работ вы-
полняется анализ работоспособности принципиальных схем. Если
все принципиальные схемы верны, то по ним и монтажным схемам
(по договоренности с заказчиком) выполняются принципиально-
монтажные развернутые схемы. До выполнения работ по проверке
цепей проверяются аппараты схемы управления: соответствие уста-
новленных ключей управления проектным, работа контактов ключей
управления при питании через ннх лампочки «пробника» с иеболь-
80
шил напряжением и небольшим сопротивлением (плохой конТак’Г
в ключе обнаруживается по неполному накалу лампочки). Диа-
грамма ключа снимается только в том случае, если при проверке
схемы возникает подозрение, что диаграмма не соответствует про-
ектной. У закрытых ключей диаграмма снимается «пробником»,
у открытых — внешним осмотром. Для световой сигнализации
используется арматура АСДС, АСС, АС. В случае, если сигнальная
лампа контролирует цепь включения (или отключения) не через
реле РПО (РПВ), а непосредственно, арматура АС (без добавоч-
ного резистора) не должна применяться, так как при коротком за-
мыкании в патроне будет подан ложный импульс на выключатель.
Очень часто обнаруживается обрыв в добавочном резисторе.
Этот дефект выявляется обычно также при проверке схемы напря-
жением.
После проверки элементов схемы пробником проверяется пра-
вильность соединения между собой всех аппаратов схемы.
По ходу проверки цепи отмечаются на заготовленной развертке
или принципиальной схеме цветными карандашами. Перед подачей
напряжения на схему проверяется изоляция всего присоединения
(см. § 14). Напряжение подается через автомат. В случае, если
данное присоединение питается от ШУ через предохранители, на-
пряжение впервые подается на схемы при включении вместо одно-
го предохранителя мощной лампы (150—200 Вт), рассчитанной на
полное напряжение сети.
После подачи на схему нормального напряжения оперативного
тока производится опробование -всех участков цепи управления во
всех режимах, которые могут возникнуть в схеме, с выдачей всех
импульсов в схему сигнализации. Опробуется дистанционное управ-
ление аппаратами (отделителями, выключателями). Обязательно
проверяется работа блокировки от прыгания. При этом выключа-
тель -включается, ключ управления удерживается в положении
«включено» и вручную замыкается цепь отключения от защиты. Вы-
ключатель должен отключиться и оставаться отключенным все
время, пока замкнута цепь включения его.
При опробовании цепей управления в установках с выпрямлен-
ным током или питанием цепей управления и сигнализации от на-
пряжения собственных нужд питание шинок осуществляется от
временного источника.
17. НАЛАДКА СХЕМ СИГНАЛИЗАЦИИ ПОДСТАНЦИЙ
Схемы центральной сигнализации на подстанциях выполняются
с помощью импульсных реле РИС-Э2М (на постоянном или вы-
прямленном оперативном токе) и РИС-ЭЗМ. (на переменном опера-
тивном токе). Такая схема способна принимать большое количество
сигналов. Применяются также схемы без реле импульсной сигнали-
зации, ио большая часть их ие способна принимать большое количе-
ство сигналов, так как после первого полученного сигнала схема
не готова к приему следующих, пока не снят первый сигнал. По-
этому предпочтительнее применение схем с реле импульсной сиг-
нализации.
Подробные технические данные о реле импульсной сигнализа-
ции приведены в [Л. 28].
6—1229 81
а) НАЛАДКА ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ С ПОСТОЯННЫМ ИЛИ ВЫПРЯМЛЕННЫМ
ТОКОМ
Центральная сигнализация выполняется с разделением аварий-
ных и предупредительных сигналов или без разделения, с действием
всех сигналов на одно общее реле импульсной сигнализации. Реле
РИС-Э2М предназначено для работы в цепях напряжением 48, 60,
НО и 220 В±1О°/о. Оно может питаться от аккумуляторной батареи
нли сети выпрямленного тока с коэффициентом пульсации не бо-
лее 0,5%.
Реле должно принимать 30 сигналов и срабатывать от импуль-
са гока в обмотке реле величиной 0,05 А или от изменения тока
в первичной обмотке трансформатора Тр реле на ±0,05 А.
Максимальный ток в первичной обмотке Т.р не должен превы-
шать 1,5 А. Допустимый ток размыкания контактов реле при на-
пряжении до 220 В составляет 0,25 А.
Реле обычно поступают с завода хорошо отрегулированными и
для наладки с панели не снимаются. Наладка всей схемы сигнали-
зации в целом производится в следующем порядке.
1. Проверяется исправность и величина добавочных резисторов,
через которые сигнал выдается на общую шипку сигнализации
(ШЗА илн ШЗП); величина их должна быть такой, чтобы ток
сигнального импульса составлял 0,05 А.
2. Проверяется правильность подключения реле РИС-Э2М (по-
лярность обмоток обозначена на реле).
3. Определяется чувствительность реле, для чего в первичную
обмотку трансформатора реле (зажимы 15—16) подается ток 0,05 А,
•при этом реле должно сработать.
4. Проверяется регулировка реле РИС. Поляризованное реле
РИС-Э2М регулируется как двухпозиционное. Регулировка произ-
водится при помощи регулировочных винтов путем увеличения или
уменьшения зазоров между подвижным и неподвижным контакта-
ми. Для реле 110—220 В расстояние между контактами должно
быть 0,4—0,5 мм.
После проверки регулировки кнопкой опробования сигнализа-
ции лодается напряжение. Импульс тока должен перебросить якорь
реле в сторону замыкания контакта. Поме отпускания кнопки
якорь реле должен вернуться в исходное положение.
5. Проверяется количество сигналов, которые принимает схема
центральной сигнализации. Для этого на схему поочередно пода-
ются сигналы и после прохождения каждого сигнала кнопкой цент-
рального съема прекращается работа звонка (или сирены). Преды-
дущий сигнал должен оставаться, а схема должна принимать сле-
дующий сигнал.
Вместо подачи нескольких сигналов -можно на выходную шинку
подать ток 1,2—1,3 А и, нажав кнопку опробования сигнала, убе-
диться, что очередной сигнал вновь принят.
Реле должно принимать сигналы, пока ток в нем не достигнет
1,4—1,5 А.
6. Проверяется работа схемы при повышенном до 1,1 Uu и пони-
женном до 0,8t7n напряжении па шипках оперативного тока. Схема
должна надежно работать.
б) НАЛАДКА ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
С ПЕРЕМЕННЫМ ОПЕРАТИВНЫМ ТОКОМ
Для обеспечения многократного действия схемы сигнализации
применяется реле РИС-ЭЗМ. Реле предназначено для работы в це-
пях напряжением 220, 127 и 100 В. С завода реле выпускается от-
регулированным на прием сигнального импульса через лампу 10 Вт,
220 В при Двх=51 Ом. Величина входного сопротивления реле ме-
няется при различных напряжениях на входе реле в соответствии
с данными табл. 26. Количество четко принимаемых сигналов при
Др=220 В и /?пх=51 Ом равно 10 (сумма токов всех сигналов
равна 0,5 А). Допустимый ток размыкания контактов при напря-
жении до 220 В — 0,25 А.
Таблица 26
Напряже- ние сети оператив- ного тока, В Схема соединения входных резисторов по табл. 32 Входное сопротив- ление /?вх- Ом Нагрузка сиг- нальных цепей Ток 'н-А Принимаемое количество сигналов, ток которых одно- временно про- текает через
220 3 51 Лампа 220 В, 10 Вт 0,046 10
220 2 25,5 Лампа 220 В, 25 Вт 0,113 1
127 2 25,5 Лампа 127 В, 15 Вт 0,117 !
100 1 12,75 Лампа 110 В, 15 Вт 0,135 12
100 2 25,5 Лампа ПО В, 8 Вт 0,073 10
Схемы включения .входных резисторов реле для получения
необходимой величины входного сопротивления приведены в
табл. 27-
Наладка схем сигнализации с реле РИС-ЭЗМ выполняется
в следующей последовательности:
1. Проверяется соответствие схемы соединения входных рези-
сторов напряжению оперативного тока, сигнальным лампам, по-
требному количеству сигналов и т. д. в соответствии с табл. 31:
2. Определяется чувствительность реле. При этом через РИС
пропускается ток, определяемый мощностью сигнальной лампы при-
соединения; при различных напряжениях это значение тока раз-
лично;
3. Проверяется регулировка реле РИС-ЭЗМ.
4. Проверяется количество сигналов, которое реле принимает;
5. Проверяется работа схемы при напряжениях 1,ШН и 0,8Пн.
Поскольку напряжение оперативных цепей переменного тока
значительно сильнее подвержено колебаниям, могущим вызвать
ложную работу РИС, схема сигнализации часто имеет дополнитель-
6* 83
иое реле максимального напряжения, через замыкающиеся контакты
которого питается цепь заряда конденсатора реле (контакты реле
напряжения включаются между зажимами 6—7 реле РИС). Реле
напряжения дополняется схемой, увеличивающей коэффициент воз-
врата (добавочный резистор, шунтированный размыкающимся кон-
Таблица 27
тактом реле напряжения). В случае применения такой схемы обя-
зательно проверяется работа всей схемы сигнализации при резких
понижениях напряжения цепей оперативного тока.
18. НАЛАДКА СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ И АВТОМАТИКИ
КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЯ И ОТДЕЛИТЕЛЯ
Отделители и короткозамыкателя .подстанции, схема которой
приведена на рис. 1, управляются дистанционно ключами управле-
ния. Кроме дистанционного короткозамыкатели и отделители имеют
автоматическое управление. Короткозамыкатель включается защи-
тами трансформатора подстанции при повреждениях самого транс-
форматора или другого оборудования подстанции. Поскольку ко-
роткоза!мыкатель располагается в зоне защиты линии, она отклю-
чается собственной защитой: После отключения линии срабатывает
отделитель и подстанция, имеющая повреждение, отделяется от
линии. Линия включается повторно устройством АПВ. и питание
неповрежденных подстанций, подключенных к этой линии, восста-
навливается.
Известно несколько схем автоматического управления отдели-
телем, обеспечивающих его отключение после снятия напряжения
к уз-Ю л уз-ъо/
Рис. 4G. Схемы автоматической блокировки отделителя.
а — схема включения реле РТБ- б — репейная схема автоматической блокиров-
ки; в — улучшенная релейная схема автоматической блокировки
с питающей линии. При освоении упрощенных подстанций широко
рекомендовалась схема блокировки отделителя с помощью спе-
циального реле БРО. Опыт эксплуатации показал, что реле БРО
имеет неудачную конструкцию и не обеспечивает надежную работу
схемы блокировки без тщательной проверки и регулировки реле.
Реле БРО ложно работало при сотрясениях привода, при про-
хождении через обмотку больших токов от вибрации сердечника;
это приводило к отключению отделителя. Поэтому в настоящее вре-
мя схемы автоматической блокировки отделителя с короткозамыка-
телем выполняются с помощью релейных схем. При использовании
энергии конденсаторов применяются схемы, приведенные на рис. 46.
В случае, если иа подстанции имеется аккумуляторная батарея,
блокировка короткозамыкателя с отделителем выполняется с по-
мощью реле времени, контактами которого пускается промежуточ-
ное реле, дающее импульс на отключение отделителя. Уставка реле
времени обеспечивает надежное перекрытие разновременности
срабатывания контактов короткозамыкателя.
Если на высшей стороне силового трансформатора установлены
трансформаторы тока, может контролироваться не только ток ко-
роткозамыкатечя, но и ток силового трансформатора.
Блокировка отделителя (рис. 46,6) осуществляется с помощью
размыкающегося контакта реле РТБ. Реле РП типа РП-251 пред-
назначено для того, чтобы перекрыть разновременность замыкания
главных и вспомогательных контактов короткозамыкателя. Однако
у выпускаемых короткозамыкателей блок-контакт замыкается рань-
ше силового контакта примерно на 0,15 с и замедление на сраба-
тывание, которое надо получить на РП-251, оказывается недоста-
точным. Схема дополняется резистором СД («'15 кОм) и конден-
сатором ЗС (40 мкФ). В случае, если питающая линия оборудована
быстродействующей защитой, то к моменту замыкания контактов
короткозамыкателя тока в линии уже нет. Конденсатор ЗС и СД
замедляют срабатывание реле еще на 0,3—0,4 с, что надежно пере-
крывает разновременность срабатывания основного и блокировоч-
ного контактов короткозамыкателя. Отделитель отключается от
конденсатора 2С.
В случае, если защита линии работает лишь после включения
короткозамыкателя, конденсатор 1С может начать разряжаться
после замыкания ЕКК, но до замыкания силового контакта корот-
козамыкателя и протекания тока в РТБ. После того как ток начнет
протекать через РТБ, разряд конденсаторов 1С и ЗС прекратится.
При этом конденсатор ЗС разрядится на РП, но оно не сработает,
так как ЗС был 'заряжен неполностью. После отключения питающей
линии РТБ замкнет цепь РП, по энергии конденсатора 1С может не
хватить для заряда ЗС до нужной величины и схема откажет в дей-
ствии.
Схема рис. 46,в свободна от этого недостатка. Наличие тока
в реле РТБ не позволяет работать реле РП (т. е. осуществляется
необходимая блокировка), но положение контакта РТБ не влияет
на заряд конденсатора ЗС.
При наладке схемы блокировки выполняется проверка устрой-
ства УЗ-401, всей релейной аппаратуры отключения и электромаг-
нита отключения отделителя. Проверяется работа отключающего
электромагнита от УЗ. При этом определяются:
1) минимальное напряжение на входе УЗ, обеспечивающее
срабатывание схемы и электромагнита, это напряжение должно
быть не более 50% номинального;
2) минимальная емкость конденсаторов, при которой обеспечи-
вается срабатывание электромагнита; окончательно устанавлива-
емая величина емкости принимается в 1,5—2 раза больше мини-
мально необходимой.
Обязательно проверяется работа всей схемы при номинальном
иапряженин на .входе УЗ. Столь тщательная проверка работы схе-
мы необходима потому, что электромагниты, специально предназна-
ченные для работы от конденсаторов, промышленностью не вы-
пускаются п данные применяемых электромагнитов далеки от
оптимальных.
В случае, если схема работает на постоянном оперативном то-
ке, определяется лишь напряжение срабатывания электромагнитов
и реле и проверяется работа схемы при напряжении 0,8(7н.
Далее снимаются временные характеристики схемы автоматики.
При этом определяются;
86 *
а) разница во време-
ни действия сиювого
контакта и вспомогатель-
ного блок-коитакта ко-
роткозамыкателя (при
наладке подстанции с
высшим напряжением
35 кВ проверяется разни-
ца во времени замыка-
ния двух силовых .кон-
тактов короткозамыкате-
ля и вспомогательного
блок-контакга). Измере-
ние производится по схе-
ме рис. 47.
На электромагнит
отключения подается по-
лутора-, двукратный ток
отключения .при отклю-
ченном секундомере. За-
тем питание со схемы
снимается, секундомер
ставится на нуль и под-
ключается к напряже-
Рис. 47. Схема определения времени
запаздывания рабочего контакта ко-
роткозамыкателя относительно его блок-
ипю, замеряется разно- контактов.
временность работы кон-
тактов. Результат прини-
мается как среднее нескольких измерений.
Разновременность работы контактов должна быть ие менее чем
с двукратным запасом перекрыта замедлением в схеме автоматики
отделителя;
б) время работы всей автоматики (рис. 48). Проверка произ-
водится при напряжении 0,75С/п (время работы реле РП будет
при этом максимальным) и напряжении 1,1 UB (время работы реле
БП будет минимальным). После заряда конденсаторов автоматом
снимается питание со схемы. Затем рубильником Р имитируется
работа реле РТБ и блок-контакта БКК. Цепь отключения отдели-
теля на время испытания из работы выводится. Для остановки
секундомера используется свободный контакт реле РП.
При известных собственных временах срабатывания отдели-
теля и короткозамыкателя могут быть определены все необходимые
временные характеристики для согласования защит и автоматики
подстанции с защитами линии. Так, время от начала работы за-
щиты до замыкания короткозамыкателя определяется суммой вре-
мен действия всех реле и аппаратов в схеме. Для согласования вы-
держки времени АПВ питающей линии с временем отключения
отделителей определяется собственное время действия отделителя
до окончания хода его ножей (см. § 2).
Время АПВ питающей линии с учетом времени действия ее
выключателя должно быть не менее, чем на 1 с больше суммарного
времени работы автоматики отключения отделителя и собственного
времени отделителя.
Взаимодействие автоматики подстанции с защитой линии может
быть также проверено с помощью реле времени, имитирующего ра-
боту защит линии (основной и резервной).
19. НАЛАДКА АПВ И АВР ПОДСТАНЦИЙ
Наиболее распространенными устройствами автоматики являют-
ся устройства автоматического повторного включения (АПВ) от-
ходящих линий 6—10 кВ и устройства автоматического введения
резерва (АВР) на секционном выключателе 6—10 кВ подстанции
(см. рис. 1). Кроме того, устройствами АВР оборудуются шины
собственных нужд и шипки переменного оперативного тока под-
станции.
а) УСТРОЙСТВА АПВ, ВСТРОЕННЫЕ В ПРИВОДЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
ЛИНИЙ 6—10 кВ
В приводах выключателей ПП-61 и ППК-63 имеется электриче-
ское мгновенное АПВ, а в приводе ПП-67 АПВ с выдержкой вре-
мени. Электрические схемы АПВ ® приводах ПП-61 и ПП-67 по-
строены на использовании взаимодействия проскальзывающих и
аварийных блок-контактов. Цепь АПВ в этих приводах собирается
через аварийный блок-контакт БКА 1—6 (рис. 49), который замы-
кается при включении привода .н размыкается при ручном и ди-
станционном отключении, проскальзывающие блок-коптакты вала
•привода 7—3 и 3—# и контакт готовности привода КГП 4—5
(замкнут, если пружины привода заведены).
АПВ выводится размыканием контакта 6—7. Однократность
действия АПВ обеспечивается контактами 4—5 готовности привода.
При наладке проверяется правильность регулировки всех вспо-
могательных контактов привода. Все проверки производятся у окон-
чательно отревнзованного и отрегулированного привода. После ре-
гулировки контактов АПВ опробуется несколько раз. Производятся
измерение времени цикла АПВ, которое складывается из собствен-
ного времени отключения выключателя и времени от размыкания
88
Рис. 49. Схема АПВ привода ПП-61.
до повторного замыкания контактов выключателя. Измерение вре-
мени отключения выполняется при проверке выключателя с приво-
дом; время отключенного состояния выключателя измеряется при
шунтировании катушки секундомера силовым контактом выключа-
теля. При опробовании АПВ импульс на отключение выключателя
во всех случаях должен поступать от защиты.
б) УСТРОЙСТВА АПВ ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ
Однократное АПВ выполняется с использованием реле РПВ-58
(в электроустановках с постоянным оперативным током) или
РПВ-358 (в электроустановках с выпрямленным оперативным то-
ком). На воздушных линиях иногда применяется двукратное АПВ,
выполняемое на реле РПВ-258 (при постоянном оперативном токе).
У реле однократных АПВ однократность действия обеспечивается
за счет работы выходного реле от конденсатора, а необходимая
длительность включающего импульса—'Применением выходного ре-
ле с удерживающей катушкой. Реле имеет регулируемую выдержку
времени, которая принимается обычно для линий 6—35 кВ в пре-
делах 0,3—0,5 с.
Реле РПВ-358 отличается от реле РП-58 лишь диодом, встраи-
ваемым в цепь заряда конденсатора для предотвращения разряда
конденсатора при посадках напряжения на блоках питания в слу-
чае близких коротких замыканий. При наладке проверяется исправ-
ность всех элементов реле, изоляция его цепей. Проверка 'Исправно-
сти конденсатора производится зарядом его мегомметром 1 000 В
с последующим разрядом через небольшое сопротивление. Об
исправности конденсатора свидетельствует интенсивная искра.
Проверяется время заряда конденсатора. Для этого на заряд-
ную цепь реле в течение 30—35 с подается напряжение. Затем на-
пряжение с зарядной цепи снимается и замыканием -вручную кон-
такта реле времени создается цепь разряда конденсатора на обмот-
ку ’выходного кодового реле. Реле должно сработать. Операцию за-
ряда и -разряда -конденсатора повторяют несколько раз, сокращая
время подачи питания -на зарядную цепь, до тех пор пока кодовое
реле -перестанет срабатывать Так определяется минимальное необ-
ходимое время заряда конденсатора. Оно должно быть не более
15—20 с. По величине времени заряда можно судить об исправно-
сти зарядного резистора. При большом времени заряда величина
сопротивления зарядного резистора велика.
Далее проверяется ток удерживания выходного кодового реле.
'-'И должен соответствовать току аппаратов, примененных в схеме
89
включения выключателя — величина его должна быть на 20%
ниже тока реле или контактора, катушка которого включается вы-
ходным реле.
Затем работа схемы АПВ опробуется при номинальном и по-
ниженном напряжениях, причем должны быть имитированы все
возможные режимы успешного и неуспешного АПВ. Время цикла
АПВ может быть приближенно подсчитано, в случае необходимо-
сти -измерено, как указывалось ранее.
Наладка других, не типовых схем АПВ (есть, в частности, ре-
лейные схемы на переменном оперативном токе) определяется осо-
бенностями этих схем и примененной аппаратурой.
в) НАЛАДКА СХЕМ АВР
Схемы АВР выполняются на стандартной аппаратуре. Наладка
схемы начинается ю анализа ее работы. Схемы АВР должны удовле-
творять следующим требованиям:
1. АВР должно приходить в действие при исчезновении напря-
жения иа шинах по любой причине (в том числе аварийном, оши-
бочном или самопроизвольном отключении рабочего питания). Вклю-
чение резервного источника допускается при коротком замыкании
на резервируемых шинах;
2. Для уменьшения времени перерыва питания включение ре-
зервного источника должно производиться возможно скорее;
3. Действие АВР должно быть однократным;
4. Схема АВР не должна приходить в действие до отключения
выключателя рабочего источника питания;
5. Схема АВР должна действовать и при исчезновении .напря-
жения на шинах, питающих рабочий источник, когда выключатель
рабочего питания .резервируемой секции остается включенным. По-
этому схема АВР должна дополняться специальным пусковым
органом минимального напряжения;
6. Для ускорения отключения секционного выключателя при
включении его на неустраненное короткое замьжание должно пред-
усматриваться ускорение защиты секционного выключателя после
АВР.
После анализа работы схемы АВР реле настраиваются на за-
данные уставки, проверяются .и, если надо, регулируются. Далее
собирается вся схема АВР (по обычной методике) и производится
опробование ее при имитации отключения рабочего источника. При
этом измеряется время действия АВР от подачи импульса на за-
мыкание контактов пускового реле -до замыкания силовых контак-
тов резервного выключателя (секундомер пускается вместе с пу-
сковым реле АВР и останавливается резервным выключателем) и
производится проверка однократности действия АВР. Проверяется
работа АВР при напряжении 0,8Дн.
По аналогичной методике проверяются схемы АВР питания
собственных нужд и шннок оперативного тока.
Окончательное опробование АВР осуществляется при рабочем
напряжении (см. гл. 5).
Если от шин упрощенной подстанции питаются ответственные
электродвигатели, схемы АВР и их наладка существенно усложня-
ются. В этом случае приходится решать вопросы согласования
работы АВР с самозапуском электродвигателей,
90
Глава пят а я
ВКЛЮЧЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕ
И КОМПЛЕКСНОЕ ОПРОБОВАНИЕ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
20. ПОДГОТОВКА К ВКЛЮЧЕНИЮ ПОДСТАНЦИИ
В ходе производства работ наладочным персоналом ведется
документация, на основании которой заполняются протоколы на-
ладки. После окончания работ перед 'включением подстэицин эти
протоколы предъявляются представителю эпергонадзора, который
дает разрешение иа подачу напряжения на подстанцию. Поэтому
к моменту принятия напряжения на подстанцию безусловно должны
быть оформлены протоколы на наладку оборудования главной схе-
мы, проверку заземляющих устройств, испытания электрооборудо-
вания повышенным напряжением. Протоколы по вторичным устрой-
ствам (защита, автоматика, управление, сигнализация) окончатель-
но оформляются .в ходе комплексного опробования оборудования
к моменту сдачи подстанции в эксплуатацию. Представитель энер-
гонадзора обычно ограничивается проверкой документации, обяза-
тельной для включения подстанции под напряжение.
Руководитель наладочной бригады делает запись в журнале об
окончании наладки и готовности к работе вторичных устройств
защиты, управления и автоматики включаемого оборудова-
ния.
Исполнительные принципиальные монтажные развернутые схемы
(если они выполнялись в ходе наладочных работ) или исполнитель-
ные принципиальные схемы с нанесенными изменениями подготав-
ливаются к моменту сдачи подстанции в эксплуатацию.
Все 'Оперативные переключения, а также включения и отклю-
чения электрооборудования по постоянным схемам в ходе подачи
напряжения на подстанцию выполняет оперативный персонал. На-
ладочный персонал в период опробования оборудования подстанции
работает по нарядам.
Включение подстанции под напряжение производится по спе-
циальной программе. Обычно такая программа составляется дис-
петчерской службой энергосистемы. В соетавлении программы
активное участие должен принимать руководитель бригады, так как
он вносит в программу перечень необходимых контрольных замеров
и испытаний с указанием времени и последовательности их выпол-
нения.
Наладочной бригадой заблаговременно подготавливаются при-
боры и провода, необходимые для производства испытаний и из-
мерений. В случае применения на подстанции выпрямленного или
переменного оперативного тока собственные нужды подстанции
Должны быть подключены к постороннему источнику. Обязательно
устанавливается телефонная связь с ГПП, откуда питается вклю-
чаемая подстанция.
21. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ
ПОДСТАНЦИИ
а) ВКЛЮЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИИ
Включение трансформаторов подстанции производится при от-
ключенном выключателе трансформатора со стороны 6—10 кВ. Все
устройства защиты трансформатора, кроме дифференциальной, при
первой подаче напряжения включаются на отключение, выдержки
времени максимальных защит уменьшаются до 0,5 с. Трансформа-
торы подстанции подключаются к обесточенной линии, и масляным
выключателем линии на подстанцию подается напряжение. Транс-
форматор осматривается и прослушивается, проверяется состояние
реле защит. Если никаких ненормальностей не обнаружено, транс-
форматор включается под напряжение 3—5 раз. В случае, если на
стороне высшего напряжения установлены трансформаторы тока,
то измеряется ток холостого хода трансформатора. Величина этого
тока не нормируется, но обычно составляет 2—3% поминального.
Измерение производится амперметром или миллиамперметром с со-
ответствующим пределом измерения, включаемым па измерительный
комплект трансформаторов тока.
Опробование работы отделителей производится «после опробова-
ния трансформаторов. Подстанция отделяется от линии, и линия
ставится под напряжение. Отделителем, управляемым дистанционно,
на трансформатор подается напряжение. Допустимость отключения
тока намагничивания трансформатора оценивается по данным
табл. 28, составленной на основании [Л. 29].
Таблица 28
Номинальное напряжение э лек гроустаковкн, кВ Тип ножей разъе- динителя или отделителя* Наименьшее расстояние между осями полюсов, м Максимальный от- ключаемый намагни- чивающий ток, А
20—35 ВР 1.0 1,6 2,3 н,о
ГП 1,0 2,0 2,3 н,о
2,0 8,0
ВР 2.5 10,0
3,0 14,5
НО 2,5 8,0
ГП 3,0 10,0
3,5 14,5
* Вр—вертикально-рубящие; ГП — горизонтально-поворотные.
В случае отказа отделителей допускается отключать разъеди-
нителем с горизонтально-поворотными ножами при расстоянии
между полюсами 2 м намагничивающий ток трансформатора вели-
чиной до 2 А.
Вертикально установленными разъединителями и отделителями
20—35 кВ разрешается отключать ток намагничивания 2,3 А.
В закрытых распредустройствах стандартными отделителями
ОД-1 Ю с расстоянием между осями полюсов 2 м разрешается от-
ключать намагничивающий ток 15 А. При этом расстояние ют осей
ножей до степ, заземленных и токоведущих частей в горизонталь-
ной плоскости должно быть не менее 2, в вертикальной — не менее
3 м. При расстоянии в вертикальной плоскости не менее 2,5 м до-
пустимый ток отключения снижается до 8 А.
При вертикальной или наклонной установке разъединителей
35 кВ в закрытых РУ разрешается отключать ток намагничивания
трансформаторов величиной до 2,5 А три отсутствии перегородок
между полюсами разъединителей и до 4,2 А в случае, если между
полюсами установлены изолирующие перегородки. Величина допу-
стимого тока меняется ® зависимости от расстояния до окружа-
ющих конструкций. Подробные указания по установке разъедини-
телей и отделителей и порядку пользования ими приведены
в [Л. 29], При включениях и отключениях трансформатора с регу-
лированием напряжения под нагрузкой для снижения тока намаг-
ничивания рекомендуется переводить трансформатор в режим не-
довозбуждения. При этом переключатель трансформатора устанав-
ливается в положение, при котором подводимое напряжение мень-
ше, чем напряжение выбранного ответвления.
Снижение напряжения на 10% уменьшает намагничивающий
ток на 45%.
б) ВКЛЮЧЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОДСТАНЦИИ
Для подстанции с выпрямленным или переменным оперативным
током включение трансформаторов собственных нужд -производится
сразу после включения основных трансформаторов подстанции
(в этом случае трансформаторы собственных нужд или оператив-
ного тока подключаются между трансформатором и масляным вы-
ключателем) .
После подачи напряжения иа шипы собственных нужд (380 или
220 В) проверяется напряжение по фазам и чередование фаз.
Трансформаторы собственных нужд (или трансформаторы опера-
тивного тока), группы соединения которых должны быть одинако-
выми, фазируются между собой. Фазировка их до подачи напря-
жения должна быть проверена визуально и пробником в процессе
производства наладочных работ. Проверка фазировки под напря-
жением производится вольтметром в соответствии с указаниями
[Л. 4] и с помощью фазоуказателя:
1) па «проверяемой» и «основной» секциях шин определяется
чередование фаз с помощью фазоуказателя; чередование фаз долж-
но быть одинаковым, т. е. вращение ротора фазоуказателя должно
быть в одном направлении;
2) если нулевая точка вторичных обмоток трансформаторов
собственных нужд заземлена наглухо, то на секционном автомате
(контакторе) вольтметром определяется совпадение фаз, т. е. при
подключении вольтметра в разрыв каждого контакта секционного
автомата (контактора) не должно быть напряжения, наличие на-
пряжения указывает на несовпадение фаз фазируемых источни-
ков-
3) если вторичные обмотки трансформаторов изолированы иля
заземлены через пробивной предохранитель, то для определения
совпадения фаз обоих источников необходимо соединить между
собой временной перемычкой любые фазы каждого источника. Меж-
ду свободными фазами каждого источника проверяется отсутствие
напряжения.
Секции шин считаются сфазированными, если фазоуказатель
указывает одинаковое чередование фаз и есть совпадение по фа-
зам. Включением секционного автомата (контактора) опробуется
параллельная работа трансформаторов собственных нужд.
в) ВКЛЮЧЕНИЕ'ИСТОЧНИКОВ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА И ПРОВЕРКА
ПОДСТАНЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИИ
После подачи питания на шины собственных нужд подается-
напряжение иа блоки питания типа БПН и выпрямительные устрой-
ства. Изоляция аппаратов и цепей перед подачей на ннх напряже-
ния проверяется мегомметром. После подачи напряжения на блок
БПН или иа выпрямительное устройство проверяется напряжение
на их (выводе, каждый аппарат тщательно осматривается и прослу-
шивается.
Проверяется совпадение полярностей шинок выпрямленного
тока разных секций. Проверяется работа устройств контроля изо-
ляции при имитации замыкания на землю. Затем напряжение по-
дается на шинки ШУ, ШС и т. д. и производится опробование
устройств сигнализации от рабочего напряжения.
Далее проверяется работа устройств АВР собственных нужд н
оперативного тока при имитации исчезновения напряжения на
одном из источников, отключении его или других аварийных режи-
мах, возможных в эксплуатации.
После этих проверок временный источник питания подстанции
оперативным гоком отключается и подстанция переводится пол-
ностью иа собственный оперативный ток.
На подстанции с постоянным оперативным током трансформа-
торы собственных лужд питаются от сборных шин и включение их
производится после подачи напряжения на шины 6—10 кВ под-
станции.
г) ВКЛЮЧЕНИЕ ШИН 6—10 кВ ПОДСТАНЦИЙ И ШИННЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ
К моменту подачи напряжения па шины 6—10 кВ должны быть
полностью закончены работы по проверке и испытанию шин,
шинных трансформаторов напряжения, секционного выключателя.
Перед подачей напряжения изоляция шин проверяется мегоммет-
ром. Напряжение подается трансформаторным масляным выклю-
чателем. После осмотра распредустройства на шины включается
трансформатор .напряжения и производится проверка величин ли-
нейных и фазпых напряжений и чередования фаз на каждой секции
шин. Замеряется напряжение небаланса фильтра 3(Л трансформа-
тора напряжения НТМИ; оно должно быть .не больше 8—10 В. При
ненагружсниых шнпах 3(Л может иметь большее значение вслед-
ствие’ песимметрии различных фаз. После подключения отходящих
линий емкость фаз выравнивается и величина 3(7о при исправных
трансформаторах напряжения и отсутствии замыкания на землю
приходит в норму. Поэтому при значении 3Uo больше 8—10 В не-
обходимо снять напряжение с шнн и повторно проверить их изоля-
цию мегомметром. При нормальной изоляции шнн распредустрой-
ства на них подается напряжение и продолжаются операции по
включению оборудования.
После включения обеих секций шип от своих источников про-
изводится их фазнровка. Сборные шины следует фазировать по
вторичной стороне трансформаторов напряжения заведомо синхрон-
ным напряжением три помощи вольтметра и фазоуказателя. Для
этого выполняются следующие операции:
1) отключается один источник напряжения, секционным выклю-
чателем включается напряжение на обе секции шин, трансформа-
торы напряжения обеих секций шин должны быть включеиы;
2) фазоуказателем определяется чередование фаз по низкой
стороне трансформаторов напряжения обеих секций, а вольтмет-
ром— одноименные фазы (показания вольтметра, включенного на
разные фазы, будут равны линейному напряжению):
3) отключается секционный выключатель, на обесточенную сек-
цию шип включается свой источник питания;
4) фазоуказателем проверяется чередование фаз своего источ-
ника питания по низкой стороне трансформатора напряжения,
а вольтметром — совпадение фаз основной и проверяемой секций
шин.
В случае, если фазоуказатель указывает одинаковое чередова-
ние фаз при питании трансформаторов напряжения от разных
источников (силовых трансформаторов) п есть совпадение по фа-
зам, секции распредустройства сфазированы. Включением секцион-
ного выключателя опробуется параллельная работа секций.
Производится проверка работы АВР при имитации аварийных
режимов, могущих возникнуть в условиях эксплуатации.
После 'Проведения перечисленных проверок у всех защит под-
станции восстанавливаются заданные уставки по времени, снима-
ются все временные цепи, служившие для имитации. .Реле пломби-
руются. Результаты проверок под напряжением заносятся в прото-
колы .наладки.
Включение отходящих линий 6—10 кВ производится после
проверки изоляции линии. Все проверки защит, управления, сигна-
лизации и АПВ выполняются при испытательном положении камер
КРУ (илн разобранной схеме линии). Па полностью подготовлен-
ную к включению линию напряжение подается выключателем.
На включенную подстанцию принимается нагрузка и проводит-
ся комплексное опробование оборудования. Согласно «ПТЭ элек-
трических станций и сетей» (§ 2.12) комплексное опробование обо-
рудования считается проведенным после нормальной .и непрерывной
работы оборудования подстанции в течение 72 ч. Началом опробо-
вания считается включение под нагрузку. При успешном проведе-
нии комплексного опробования заказчику предъявляются все про-
токолы наладки и исполнительные схемы и подстанция сдается
в эксплуатацию.
Глава шестая
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО НАЛАДКЕ -
ПОДСТАНЦИЙ
22. ПОДГОТОВКА НАЛАДОЧНЫХ ГАВОТ
При подготовке работ по наладке подстанции группа подго-
товки производства (ГПП) участка должна:
а) получить о г заказчика необходимую техническую докумен-
тацию и ©ведения о режимах .в эксплуатации (/проектную докумен-
тацию паспорта оборудования, заводские инструкции по монтажу
н эксплуатации оборудования, уставки защит, сведения о токах ко-
роткого замыкания, особенностях режимов, могущих возникнуть
в процессе эксплуатации);
б) выполнить анализ проектной документации с целью забла-
говременного выявления ошибок проекта или неработоспособных
схем, проверки соответствия аппаратуры предполагаемым уставкам
л эксплуатационным режимам; выявления схем, устройств или реле,
по которым не имеется инструктивных материалов или опыта нала-
дочных работ; выполнить поверочный расчет уставок;
щ) заготовить до выхода на об'ьскт принципиально-монтажные
развернутые схемы (в случае, если они состалзляются);
г) выявить те работы, при выполнении которых целесообразно
применить поточную организацию труда, т. е. выполнение всех
однотипных работ по подстанции одним специализированным зве-
ном, имеющим необходимые установки и приспособления, позволя-
ющие сократить затраты труда;
д) определить необходимое количество наладчиков с учетом
их квалификации, чтобы обеспечить наладку электрооборудования
в срок с хорошим качеством наладочных работ;
е) укомплектовать бригаду наладчиков необходимым количе-
ством и ассортиментом приборов, чтобы в ходе наладочных работ
не возникла необходимость в срочном «добывании» какого-либо
прибора;
ж) разработать комплектные устройства и приспособления, по-
зволяющие выполнять работы по проверке и наладке с большей
производительностью труда (например, разработать комплектное
устройство для снятия характеристик МВ, чтобы пе приходилось
собирать схему на каждом выключателе, а достаточно было бы,
присоединив несколько проводов, включением соответствующих
ключей выполнить необходимые замеры).
В связи с тем что мероприятия, которые должна выполнить
ГПП, ответственны н успешная их реализация может определить
успех работ по наладке подстанции, на время подготовки произ-
водства в ГПП могут вводиться руководитель бригады и ведущие
наладчики.
Руководитель бригады подбирается нз технически грамотных и
опытных наладчиков (обычно это старший инженер). Ои должен
решать все технические вопросы и руководить бригадой. Выпол-
нение принципально-монтажных развернутых схем целесообразно
96
поручать наладчикам, которые погод: будут налаживать те же узлы,
на которые онн составляют схемы. Для принятия решений по де-
фектам проектов, выявленным при их анализе, собирается техниче-
ское совещание при главном инженере (или главном энергетике,
главном электрике) предприятия-заказчика, куда приглашаются
представители проектной организации.
На стадии подготовки .работ решается вопрос о снабжении
налаживаемой подстанции электроэнергией. Как правило, на под-
станции достаточно иметь четырехпроводную сеть 380 В. Напряже-
ние этой сети должно быть достаточно стабильно. Пониженные
значения напряжения могут быть получены от испытательных транс-
форматоров и автотрансформаторов, а выпрямленный ток —от ста-
тических преобразователей.
23. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ
Наладочные работы выполняются звеньями наладчиков. Обыч-
но звено состоит из двух человек; во главе звена ставится более
опытный наладчик, инженер илн техник, умеющий выполнить пору-
чаемую работу. Количество звеньев определяется сроками выпол-
нения работы, физическим объемом и прочими производственными
условиями. Все наладочные звенья подчинены руководителю брига-
ды. Руководитель бригады участвует в составлении графика работ,
согласовывает его с другими организациями, составляет программу
работ и комплексных испытаний; совместно с ГПП участка выпол-
няет .работу по анализу проектной документации, поверочным рас-
четам уставок, согласованию уточненных уставок и изменений; кон-
тролирует выполнение наладочных работ и оформление технической
документации наладочными звеньями, организует работу налад-
чиков.
Наиболее целесообразна такая организация работ, при которой
массовые работы выполняются специализированными звеньями по-
точным методом. При наладке подстанции поточным методом вы-
полняется проверка трансформаторов тока, масляных выключателей,
настройка реле и т. д. Руководитель бригады получает у специали-
зированных звеньев данные по их работам и передает звену, осу-
ществляющему наладку узла (отходящей линии, силового транс-
форматора и т. д.). Особое внимание необходимо уделить настройке
реле защиты. Эта работа должна выполняться специально обучен-
ными людьми по возможности на специальных стендах либо
с использованием комплектных установок.
Высоковольтные испытания электрооборудования также долж-
ны выполняться специализированным звеном испытателей.
В ходе выполнения работ исполнителями ведется наладочная
документация, т. е. фиксируются все резулвтаты измерений и
испытаний прн проверках электрооборудования. Целесообразно пе-
риодически до окончания всех работ переносить эти данные в про-
токолы наладки. Бланки протоколов наладки обычно заготавли-
ваются по типовым формам типографским или иным способом.
В связи с тем что время выполнения работ непосредственно
в монтажной зоне очень часто ограничено, может оказаться целе-
сообразным выполнение части работ вне монтажной зоны. В тех
7—1229 97
случаях, когда щиты или .панели изготавливаются на монтажно-
заготовительных участках (МЗУ) монтажных управлений рекомен-
дуется проверить заранее соответствие проекту установленного обо-
рудования, правильность выполнения вторичных цепей, настроить
реле защиты. В случае, если монтаж ведется укрупненными бло-
ками, когда в блок на МЗУ собираются несколько ячеек, целесо-
образно также максимально возможное количество работ выполнить
на МЗУ.
При планировании наладочных работ на подстанции и в ходе
их выполнения рекомендуется пользоваться сетевыми моделями
наладочных работ (их называют также информационно-технологи-
ческими графиками). Сетевая модель наладочных работ представ-
ляет собой сетевой график выполнения этих работ без указания
конкретных дат начала или конца событий (можно было бы поль-
зоваться сетевым графиком, но он составляется заранее, и бывает
трудно точно определить даты начала работ, окончания работ
смежными организациями и т. д.). На сетевой модели показывается
необходимая технологическая последовательность работ исходя из
конкретных сроков их выполнения, количества людей, хода монтаж-
ных и других работ, наличия оборудования. По сетевой модели
удобно контролировать ход работ, можно оперативно принимать
меры к укреплению отдельных звеньев из-за возникающих в ходе
работ трудностей, видеть, какие работы смежных организаций тор-
мозят наладочные работы.
Временные оценки отдельных видов работ можно принимать по
опытным данным, скорректированным по результатам фотографи-
рования рабочего дня наладчиков, а также используя собственный
опыт.
Наладочные работы на подстанциях в соответствии с указани-
ями СНиП Ш-И.6-67 ведутся в три этапа.
На первом этапе проводятся работы без подачи напряжения по
постоянным схемам. Осуществляются работы по настройке и про-
верке отдельных элементов электрооборудования. Общие меры
безопасности осуществляются руководителем электромонтажных
работ.
На втором этапе подается напряжение по постоянной схеме
в цепи управления, защиты и сигнализации. На подстанции вводит-
ся эксплуатационный режим. Осуществляются работы по проверке
вторичных схем под напряженном. Технические мероприятия обес-
печивающие безопасность работ, выполняет эксплуатационный пер-
сонал, контроль за их выполнением — ответственный руководитель
и производители наладочных работ.
На третьем этапе подается напряжение как в оперативные, так
и в силовые цепи. Производится сдача в эксплуатацию отдельных
узлов, присоединений и т. д.
Работы ведутся в действующей электроустановке. Производ-
ственный инструктаж на объекте всего наладочного персонала осу-
ществляет руководитель бригады. Он же подает заявки на вклю-
чение и отключение отдельных присоединений.
Каждый наладчик должен иметь комплект инструмента: пасса-
тижи с изолированными ручками, отвертки, пробник, индикатор,
телефонные трубки. Работы по регулировке реле выполняются с по-
мощью специального релейного инструмента (граммометры, пинцет,
малые гаечные ключи, торцовые ключи, воронило, надфили, утко-
носы, круглогубцы н т. д.).
24. ВКЛЮЧЕНИЕ ПОДСТАНЦИЙ,
СДАЧА ЕЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ И ОФОРМЛЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОТЧЕТА ПО НАЛАДКЕ
После проведения комплексного опробования налаженное обо-
рудование предъявляется к сдаче. Необходимой документацией при
сдаче являются:
а) протоколы наладочных работ;
б) исполнительные схемы, представляющие собой принципиаль-
ные монтажные развернутые схемы, выполненные в процессе работ,
или проектные принципиальные схемы с внесенными в ходе нала-
дочных работ изменениями;
в) заводские паспорта оборудования и заводские инструкции,
если они были получены у заказчика перед началом работ.
Заказчиком подписывается акт о приемке выполненных работ,
в котором дается их оценка.
В случае, если подстанция представляет интерес с точки зрения
технологии наладочных работ или особенностей оборудования, либо
по требованию заказчика, составляется технический отчет по на-
ладке электрооборудования подстанции. В общем случае техниче-
ский отчет состоит из следующих глав: а) наладка электрообору-
дования главной схемы; б) наладка устройств вторичных схем;
в) 'дефекты проекта, электрооборудования и электромонтажных ра-
бот, выявленные в процессе наладки; г) рекомендации по эксплуа-
тации электрооборудования подстанции.
В случае, если в процессе наладочных работ выполнялись прин-
ципиальные монтажные .развернутые схемы, они должны включаться
в отчет. Отдельным приложением в отчет включается карта уставок
и документы по изменению проектных схем ((протоколы совещаний,
письма заказчика об изменениях схем и т. д.). Из отчета должен
быть ясен состав бригады, выполнявшей наладочные работы. Отчет
составляется руководителем бригады с привлечением ведущих на-
ладчиков и подписывается руководителем бригады, руководителем
участка и главным инженером управления
л ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИМЕРНЫЙ СПИСОК ПРИБОРОВ И ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, НЕОБХОДИМЫХ ПРИ НАЛАДКЕ
______ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ УПРОЩЕННЫХ ПОДСТАНЦИЙ 110-35/6-10 кВ
Наименование прибора Тип Класс точности Технические данные Количество Примечания
Амперметр Э-59 0,5 5—10 А 9 Или комплект'
Амперметр Амперметр Э-59 М-104 0,5 0.5 1—2 А 0,015—30 А 2 1 ныс устрой- ства для про-6 верки простыв защит
Вольтметр Вольтметр Э-59 Э-59 0,5 0,5 0—600 В 0—30 В 1 1
Вольтметр Э-59 0,5 0—60 В 9
Милливольтме гр М-105 0,5 0,45—ЗВ 1
Комбинированный прибор Ц-57 или другие 1,5 0,45 А, 600 В 3
Устройство для проверки прос- 2,5 0—1,5 А, 600 В
— 1
тых защит
Устройство для проверки слож- —. 1
ных защит
Трансформатор тока УТТ-5 0,2 До 600 А 9
Трансформатор тока УТТ-6 0,2 До 2 000 А I
Трансформатор нагрузочный — 2 000 А 1
Трансформатор ОСО 380/36 В или 380/12 В 3
Мост постоянного тока Р-353 0,5 1
Мост постоянного тока ММ3 — 50 000 Ом 3
Гальванометр М-122 1
Мегомметр МС-0,5 — 2 500 В 1 Или М503 элек-
Измеритель заземления Секундомер МС-0,8 ПВ-53Л — i От 0,1 до 1 000 Ом 1 тропный
Миллисекундомер ЭМС-54 1
Вольтамперфазоиндикатор ВАФ-85 250 мА, 10 А, 250 В,
180°—0—180°
Продолжение прилож.
Наименование прибора Тип Класс точности Технические данные Количество Примечания
Микроомметр М-246 — 10-*—1,0 Ом 1
Регулятор напряжения РН0-250/2 — 2 кВт, 8 А 3
Регулятор напряжения РНО-250/5 — 5 кВт, 20 А 1
Регулятор напряжения РНО-250/0,5 — 2 А 1
Реостаты РСП -—- До 6 000 Ом, до 15 А 10
Реостат РН-100 — 100 А 1
Прибор контроля влажности об- ПКВ-7 — — 1
моток силовых трансформа- торов Мост переменного тока МД-16 От 30-10-° до 100 мкФ, 1
Образцовый конденсатор ОК-83 — tg 8 0,005—0,6 50-10_° мкФ, 1
Трансформатор испытательный НОМ-10 — tg 8 0,001 1
Виброграф — -— — 1
Рубильник трех или двухпо- — — — 4
люсный с видимым разрывом А в то м ат- выкл юч а те л ь АП-50 2МГ — — 3
Стойка для проверки реле — — — 3
Стол наладчика -— •— —
Набор специальных проводов с — — — 4
наконечниками Выпрямительное устройство — — — 1
Телефонные трубки — — — 3 пары
Комплект защитных средств по — —. ——
технике безопасности
Примечание. При использовании комплектных устройств должно быть сокращено количество измерительных приборов, реостатов
S и Других аппаратов.
ЛИТЕРАТУРА
4. Объем и нормы испытания электрооборудования». М., «Энер-
гия», 1965.
2. Гогичайшвили П. Ф. Подстанции без выключателей на выс-
шем напряжении. М., «Высшая школа», 1965.
3. Гельфанд Я- С., Гблубев М. Л., Царев М. И. Релейная защита
н электроавтоматика на переменном оперативном токе. М., «Энергия»
1966.
4. Справочник по электроустановкам промышленных предприя-
тий. т. 3. Наладка электроустановок промышленных предприятий.
Под рсд. А. С. Дорофеюка, В. И. Круповича. М., «Энергия», 1965.
5. Синьчугов Ф. И. Применение упрощенных подстанций в энерго-
системах СССР.— В кн.: Труды научно-технической конференции по
обобщению опыта проектирования, строительства и эксплуатации
подстанций без выключателей 35—500 кВ. М., 1967.
6. Эксплутационный циркуляр № Э—9/68. О замене фарфоро-
вых и винипластовых вставок в тягах короткозамыкателей стекло-
текстолитовыми. М. (изд. БТИ ОРГРЭС).
7. Эксплуатационный циркуляр Э-11/66. О повышении надежно-
сти работы отделителей и короткозамыкателей. М. (изд. БТИ
ОРГРЭС).
8. Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых
в схемах релейной защиты. М., Госэнергоиздат, 1960.
А-9г Справочник по релейной защите. Под ред. М. А. Берковича.
WL, Госэнергоиздат, 1963.
10. Информационное сообщение № Э-22/68. Приборы для сня-
тия вольтамперных характеристик трансформаторов тока. М., 1968
(изд. БТИ ОРГРЭС).
11. Решение № Э-15/67 от 10 июня 1967 г. «О внесении измене-
ний в ПУЭ». М„ 1966 (изд. БТИ ОРГРЭС).
12. Решение № 474 от 24 ноября 1969 г.«О запрещении примене-
ния выключателей типов ВМГ-133, ВМ-35, ВМД-35, ВБ-35, ВБД-35и
МГ-110». М. (изд. БТИ ОРГРЭС).
13. Решение Ке Э-1/65 от 5 мая 1965 г. «О типовых схемах
включения аккумуляторных батарей подстанций и режимах их экс-
плуатации». М. (изд. БТИ ОРГРЭС).
14. Информстаидартэлектро. «Выпрямительный агрегат ВАЗП-
50-245. Каталог 05.03.32-67.
15. Информстаидартэлектро. Выпрямительный агрегат ВАЗ-
35/310-75/245. Каталог 05.03,35-67.
16. Информстаидартэлектро. Каталог 05.03-13-65.
17. Наладка и эксплуатация блоков питания серий БП. М.,
«Энергия», 1965.
18. Информстаидартэлектро. Каталог 05.03.43-68.
19. Информстаидартэлектро. Каталог 05.03,35-67.
20. Наладка и эксплуатация зарядных устройств УЗ-400, УЗ-400А
и блоков конденсаторов серии БК-400. М., «Энергия», 1965.
21. Инструкция по наладке и проверке защит с реле прямого
действия. М., Госэнергоиздат, 1962.
22. Информстаидартэлектро. «Выключатель ВМП-10П». Каталог
02.01.11-66.
23. Информстаидартэлектро. «Привод пружинный к высоковольт-
ным выключателям ПП-61». Каталог 02.04.03-67.
24. Инструкция по наладке и проверке реле максимального тока
серий PT-80, РТ-90 и ИТ-80..М., «Энергия», 1970.
F 25. Инструкция по проверке реле времени типов ЭВ-180, ЭН-200,
РВ-73, РВ-75, ЭВ-100 и ЭВ-200 (новая серия). М., Госэнергоиздат,
' 26. Решение Э-10/66 от 23 августа 1966 г. «О недостаточной на-
дежности блоков сигнальных реле СЭ-2 и промежуточных реле ПЭ-6»,
1966 (изд. БТИ ОРГРЭС).
27. Инструкция по проверке промежуточных и сигнальных реле.
М., «Энергия», 1969.
Какуевский Л. И. и др. Справочник реле защиты и автома-
тики. М., «Энергия», 1968.
29. Решение № 15-68 от 20 ноября 1968 г. «Об отключении отде-
лителями и разъединителями намагничивающего тока силовых
трансформаторов и зарядного тока воздушных и кабельных линий»
и Решение № Э-5/70 «О дополнении решения Э-15/68». М. (изд.
БТИ ОРГРЭС).
УКАЗАНИЯ ПО ПОВЕРОЧНЫМ РАСЧЕТАМ
УСТАВОК РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЗАЩИТ
Рассматриваются существующие методы расчета токов коротко-
го замыкания в установках электроснабжения промпредприятий,
определения пригодности трансформаторов тока для релейной защи-
ты, выбора предохранителей и автоматов для защиты электрообору-
дования и линий.
Приведены, методика и практические примеры расчета макси-
мальных токовых защит на постоянном и переменном оперативном
токе и расчет дифференциальных защит понижающих трансформа-
торов.
Глава первая
РАСЧЕТ ТОКОВ короткого
ЗАМЫКАНИЯ
1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТОКОВ
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Современные методы расчета позволяют производить вычисле-
ние токов короткого замыкания (т. к. з.) практически для всех ко-
ротких замыканий. С помощью метода спрямленных характеристик
могут быть вычислены как мгновенные (свсрхпереходные), так и
установившиеся значения т. к. з. Метод симметричных составля-
ющих позволяет определить полные токи и напряжения и их сим-
метричные составляющие при любых видах несимметричных корот-
ких замыканий.
Для облегчения расчетов токов трехфазного короткого замыка-
ния разработаны кривые затухания, позволяющие вычислять зна-
чения т. к. з. для различных периодов времени после возникнове-
ния короткого замыкания.
В тех случаях, когда сопротивление рассчитываемой электри-
ческой цепи велико по отношению к предшествующему сопротнвле-
104
ни» источника питания, при расчетах токов трехфазного короткого
замыкания предполагают, что данная электрическая цепь присоеди-
нена к источнику «бесконечной мощности». У такого источника
в условиях режима короткого замыкания напряжение остается по-
стоянным и, следовательно, начальные и установившиеся значения
т. к. з. практически не отличаются друг от друга. Такое предполо-
жение, значительно облегчающее определение т. к. з., является
вполне приемлемым для расчетов т. к. з. на большинстве объектов
энергоснабжения промышленных предприятий и строительства на-
пряжением 6—10 кВ, которые получают электроэнергию от госу-
дарственных энергетических систем СССР. Методика определения
тока трехфазного короткого замыкания в цепях, присоединенных
к источнику «бесконечной мощности», приводится ниже. В осталь-
ных случаях при расчете т. к. з. учитывают сопротивление пита-
ющей системы по данным, полученным от энергоснабжающей орга-
низации.
Расчеты т. к. з. производятся либо в именованных, либо в от-
носительных единицах. Для электрических цепей, состоящих глав-
ным образом из элементов одного или двух напряжений (6 и 35 кВ,
10 и НО кВ и т. п.) наиболее целесообразно вести расчеты в име-
нованных единицах, т. е. выражая сопротивление в омах, ток —
в амперах и т. д. При этом необходимо номинальные сопротивле-
ния всех элементов расчетной цепи привести к одному из номи-
нальных напряжений цепи, принятому за напряжение расчетной сту-
пени '(см. ниже пример 1).
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЦЕПЯХ,
ПРИСОЕДИНЕННЫХ К ИСТОЧНИКУ
«БЕСКОНЕЧНОЙ МОЩНОСТИ»
Если рассчитываемая ветвь имеет сопротивление значительно
большее, чем предшествующее сопротивление, то источник питания
считается источником «бесконечной мощности» н периодическая со-
ставляющая тока трехфазного короткого замыкания вычисляется
только по результирующему сопротивлению R, X рассчитываемой
схемы до точки короткого замыкания. Величина периодической со-
ставляющей тока принимается неизменной в течение всего процесса
короткого замыкания и определяется по формуле
/нз = -?=- » (О
где L/cp— среднее линейное расчетное напряжение той ступени, где
определяется т. к. з. и к которой приведены результирующие сопро-
тивления (0,4; 6,3; 10,5; 37; М5 кВ); R, X — результирующие актив-
ное и реактивное сопротивления одной фазы до точки короткого
замыкания, Ом.
Для упрощения расчетов при Rs^-^-X можно не учитывать
активное сопротивление и определять величину периодической со-
ставляющей тока трехфазного короткого замыкания по формуле
/ _
кз — 1/Т у
Мощность короткого замыкания в рассматриваемой точке опре-
деляется:
/ R2 + А2
или
зк.з=<4‘
(3)
13а)
при
1
Для ряда удаленных объектов вычисление т. к. з. по указанным
выше формулам приводит к преувеличенным значениям т. к. 3.
В этих случаях целесообразно учесть в расчете реальное сопротив-
ление системы от шин рассчитываемого объекта до точки, которая
подключена к шинам «бесконечной мощности».
Если реальное сопротивление в системе неизвестно, то можно
приближенно определить сопротивление системы Zc по предельной
отключаемой мощности выключателей иа
Энергосистема питающих линиях рассматриваемого объек-
(У\ Шины тя с
^бесконечной та дпР-выкл
115нВ мощности Zc — U2ctlSnp.vaKn- (4)
ВЛ 110кВ
115кВ
ЛК1 ЛК2
Рис. 1. Исходная рас-
четная схема.
При этом считается, что мощность ко-
роткого замыкания, 'поступающая из систе-
мы в точку короткого замыкания на шипах
рассматриваемого объекта, равна предель-
ной отключаемой мощности выключателя.
В этом случае получается некоторое увели-
чение расчетного значения т. к. з.
Если же- задано фактическое значение
Зк.з трехфазного короткого замыкания на
шинах, к которым подключена рассчитывае-
мая схема, то сопротивление питающей си-
стемы вычисляется то формуле
2c = ^p/SK.3. (5)
Ток трехфазпого короткого замыкания и а
этих шинах равен:
V 3 Др
/О)
к.з
Как правило, считают сопротивление
системы чисто индуктивным
ZC~XC.
Для более правильного расчета релей-
ной защиты необходимо всегда запраши-
вать у энергосистем фактические величи-
ны мощностей трехфазного короткого за-
мыкания на шинах питающего объ-
екта как для максимального, так и для минимального режимов ра-
боты энергосистемы. Минимальным называется такой режим работы
энергосистемы, при котором отключена часть генерирующих источ-
ников и линий связи и мощность трехфазного короткого замыкания
меньше, чем при нормальном (максимальном) режиме, a Zc.мин СО-
ответственно больше, чем /с.макс- Еще лучше узнать в энергосисте-
ме величины сопротивлений Ze=Rc+jXc для максимального и ми-
нимального режимов.
Пример 1. Определить токи трехфазного короткого замыкания
для различных точек схемы, указанной на рис. 1.
1. По номинальным параметрам всех элементов схемы опреде-
ляем их сопротивления. Все сопротивления приводим к расчетной
ступени напряжением 6,3 кВ.
а) ВЛ НО кВ, напряжение 115 кВ, провод АС-120, длина I—
=40 км. Удельное реактивное сопротивление составляет для ВЛ вы-
сокого напряжения худ=0,4 Ом/км; удельное активное сопротивле-
ние Гуд — см. в табл. 1 [Л. 4].
Таблица 1
Номиналь- ное сече- Марка провода Номиналь- Марка провода
А АС А АС
ние про- ние про-
вода, мм1 Сопротивление г Ом/км, при +20 °C вода, мм3 Сопротивление г?*, Ом/км, при +2U °C
35 0,92 0,85 120 0,27 0,27
50 0.64 0,65 150 0,21 0,21
70 95 0,46 0,34 0,46 0,33 185 0,17 0,17
Определяем сопротивление ВЛ ПО кВ:
А’вл = худ! = 0,4-10 = 4 Ом (115 кВ); (7)
/?вл = гуд/ = 0«27-10=2-7 Ом 015 кВ)- (8)
Приводим это сопротивление к расчетной ступени 6,3 кВ
^ср.расч 6,3®
^ВЛ ~ худ 772 =0,4* Ю-1 = 0,012 Ом (6,3 кВ); (9)
ср.н
{72 6 З2
R^ = Гуп1 ср^сч • = 0,27- lO-fjgj = 0,008 Ом (6,3 кВ). (10)
^Ср.н
Как видим, приводимое сопротивление уменьшилось в л2 раз,
где л—коэффициент трансформации (115/6,3 кВ) для средних зна-
чений напряжения.
б) Трансформатор Тр1 типа ТДНГ-110/20 000, мощность SH=
«20 000 кВ-A, L/cp=il 10±4-2,5% кВ, ик= 10,5%.
Сопротивление (реактивное) трансформатора в именованных
единицах подсчитываем по формуле
i^U2™ 10.5-6,З2
XTPi = Toos7= 100-20 =0,21 Ом (6,3 кВ). (11)
Это сопротивление уже приведено к расчетной ступени (6,3 кВ).
в) Реактор Р, типа РБА6-600-5, номинальный ток /н=600 А
или 0,6 кА, номинальное напряжение 1/н=6 кВ, реактивное сопро-
тивление х=5%.
Сопротивление реактора подсчитываем по формуле
,, 5,6
.й-ГЗ.о.Е-0'289 <6'3 кВ’- <’2>
Если задана индуктивность реактора La, мГ, то Хр подсчи-
тывается по формуле
XP=aLB- 10-s, (13)
где co=2^=2 • 3,44 • 50=314.
г) Кабельные линии ЛК1, ЛК2 сечением 3 • 120 мм2, длиной по
2,5 км. Для каждого кабеля по табл. 2 находим удельное активное
и реактивное сопротивления |(в кабельных сетях обязательно учи-
тывается активное сопротивление). В данном примере для медного
кабеля сечением 120 мм2 хук=0,076 Ом/км, гуд=0,153 Ом/км.
Таблица 2
Сечение жил, мм2 Активное сопротив- ление Ом/км» при 20 °C Индуктивное сопротивление х, Ом/км, при номинальном напряжении, кВ
Алюминий Медь 6 10 35 20
10 3,1 1,84 0,11 0,122
16 1.94 1.15 0,102 0,113 —
25 1,24 0,74 0,091 0,099 — 0,135
35 0,89 0,52 0,087 0,095 — 0,129
50 0,62 0,37 0,83 0,09 — 0,119
70 0,443 0,26 0,08 - 0,086 0,137 0,116
95 0,326 0,194 0,078 0,083 0,126 0,11
120 0,258 0,153 0,076 0,081 0,120 0,107
150 0,206 0,122 0,074 0,079 0,116 0,104
185 0,167 0,099 0,073 0,077 0,113 0.101
240 0,129 0,077 0,071 0,075 — —
300 0,103 0,061 — — — —
Определяем сопротивление кабеля 6 кВ длиной 2,5 км (сечение
120 мм2):
Хкаб=0,076 - 2,5= 0,175 Ом (6,3 кВ);
/?као=0,153• 2,5=0,375 Ом (6,3 кВ).
Сопротивление двух параллельных кабелей
ЛК1,2 = ^’ ,1>75 = 0 0875 Ом (6,3 кВ);
Явд/,2 = “4^ = 0-1875Ом (б.ЗкВ),
д) Трансформатор Тр2 типа ТМ-1000. Сопротивление трансфор-
матора мощностью 1 000 кВ • А, 6,3/0,4 кВ,
Т) иср=6,3кв
=5,5% рассчитываем по формуле (11)
г,=0,0(18 О”
К,=0,012Он
Тр2— 100-1
= 2,18 Ом (6,3 кВ)
О,21Ом\
7(7
>
0,2880н\
4 С
Г),=0,18750м{
^=0,08780»
2. Составляем
щеиия (рнс. 2), в
расчетную схему заме-
которой все элементы
представляются их сопротивлениями, приве-
денными к одной (расчетной) ступени на-
пряжения— в данном примере 6,3 кВ.
3. Определяем периодическую состав-
ляющую тока при трехфазном коротком за-
мыкании в различных точках схемы.
Рис. 2. Схема заме-
щения.
Рис. 3. Схема сдаоенного
реактора.
а — принципиальная схема; 5 —
схема замещения.
а) Точка Л7. Результирующее реактивное сопротивление одной
фазы
ХК1=Х1+Х2=О,012+0,21=0,222 Ом (6,3 кВ),
1
поскольку R^j < -g- j, его не учитываем.
Периодическая составляющая тока при трехфазном коротком
замыкании в точке К1 равна:
,,31 6,3-10s
= 16*400 А (6,3 кВ); (14)
б) Точка К2
Хк2=Х1+Х2+Хз=0,012+и,21 +0,289=0,511 Ом (6,3 кВ);
—°,- => 7 100 А (6,3 кВ).
7(2 КЗ-0,511 '
Аналогично подсчитываем величины токов для других точек ко-
роткого замыкания. Результаты расчетоз приведены в табл. 3.
Таблица 3
Вид короткого замыкания
К1
Точки короткого замыкания
К2
КЗ
К4
Трехфазное . .
Двухфазное . .
16 400
14 100
7 100
6 100
6 100
5 300
1 300
1 120
4. Рассчитываем токи двухфазного короткого замыкания по ре-
зультатам предыдущего расчета
№ = = (15)
Результаты приведены в табл. 3.
Примечание. В настоящее время широко применяются сдво-
енные реакторы. В схеме замещения они представляются трехлуче-
вой схемой (рис. 3). Сопротивление лучей
Ха=— 0,5ХР; (16)
Хь=Хс=|1,5Хр. (16а)
При расчете т. к. з. в точке b или с, т. е. при прохождении
тока короткого замыкания только по одной обмотке (при отсутствии
тока в другой)
Хь=Хс=ХРк=,(1,5Хр—0,5ХР) =ХР. (17)
При прохождении тока через обе обмотки
Хрк = ЗХр. (18)
В каталогах для сдвоенных реакторов даются два значения
Х% (Хр и ЗХр), например РБДС-6-2Х1500-8% (24%).
Для расчета т. к. з. в точке b или с по (12)
8-6
Др = iqq.3.1 5 == 6,185 Ом (6,3 кВ).
ПО
3. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТОКА
ПРИ ТРЕХФАЗНОМ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ
Для ориентировочных подсчетов наибольшего тока трехфазного
короткого замыкания с достаточной степенью точности можно поль-
зоваться следующими расчетными выражениями:
1. Предельное значение тока при трехфазном коротком замыка-
нии на вторичной стороне силового трансформатора
Д =^, (19)
Тр.макс Ик
где /и— номинальный ток трансформатора на стороне расчетного
напряжения, А.
Пример 2. Определить предельное значение тока при трехфаз-
ном коротком замыкании на стороне 6,3 кВ трансформатора Тр1
(рнс. 4)
S„ 20 000
/н = = -у=-----= 1 840 А (6,3 кВ); (20)
н КЗ£/„ КЗ-6,3 ' ’
/„100 1 840-100
7Тр.макс = ЛГ= ~И0ДГ~ = 17 о0П А <6'3 кВ>-
Полученный результат оказался несколько больше (па 6%) под-
считанного ранее (пример 1) т. к. з., когда учитывалась предшест-
вующая реактивность питающей линии ПО кВ.
Рис. 4. К примеру 2.
Данные трансформатора ТДНГ 110/20000: S„=
=20 000 кВ A; 17= 110x4 2,5%/6,3 кВ; ик=10,5%
Пример 3. Определить предельное значение тока короткого за-
мыкания на стороне 6,3 кВ прн трехфазном коротком замыкании на
стороне 0,4 кВ трансформатора Тр2 (рис. 1)
SH _ 1 000
= ^зуй’_|/з’-б,з
= 92 А (6,3 кВ);
yz-1UU
7Тр.макс =-5j~= 1 670 А (6-3 кВ)'
В данном случае предельное значение т. к. з. примерно на 20%
больше подсчитанного ранее (пример 1) с учетом реактивности пред-
шествующих элементов, которая соизмерима с реактивностью само-
го трансформатора.
2. Предельное значение тока при трехфазном коротком замыка-
нии за реактором
1С0/иПсР
7Рмакс=^Г’ С2')
где 1Н. Un — соответственно номинальные ток и напряжение реак-
тора; Ucp — расчетное напряжение рассматриваемой ступени.
Пример 4. Определить предельное значение тока прн трехфаз-
ном коротком замыкании за реактором, параметры которого указаны
на рис. 5,
1С0-600-6 300
5-6 000
макс
= 12 600 А (6,3 кВ).
В данном случае предельное значение т. к. з. в 1,8 раза больше
подсчитанного ранее, в примере 1, так как здесь не учитывалась
Рис. 5. К примеру 4.
Данные реактора РБА-6-5: /„=600 .4;
UH=6 кВ; х-5%.
реактивность предшествующих элементов (.ВЛ, ТрГ), которая при-
мерно равна реактивности самого реактора (рис. 1).
3. Предельное значение тока при трехфазном коротком замыка-
нии в линии, кабельной или воздушной, рассчитывается по формуле
Если же
! ._____________________________
Л макс j/g- ‘
К 3 А, то / jjмакс [/'Уд-' *
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ОДНОФАЗНОГО
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА СТОРОНЕ
НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА Y/Y-o
НАПРЯЖЕНИЕМ 6—10/0,4—0,23 кВ
Для трансформаторов небольшой мощности (1 000 кВ • А и ме-
нее) с соединением обмоток Y Y-® ток однофазного короткого за-
мыкания иа стороне низшего напряжения определяется с достаточ-
ной степенью точности без учета относительно небольшого сопро-
тивления питающей системы по выражению
(23)
где Х1Т, Хот — сопротивления прямой (обратной) и нулевой после-
довательностей; Пф — фазное напряжение расчетной ступени.
112
Сопротивление прямой и обратной последовательностей опреде-
ляется по формуле
— 100SH *
Значения Хот у таких трансформаторов Y/Y-o значительно боль-
ше, чем Х1Т, и по литературным данным [Л. 4] составляют:
для маслонаполненных трансформаторов
Xqt~ (5-Г"10)Х1т^
для сухих трансформаторов
ХОт ~(6-т-7,с>) XiT.
Для удобства вычисления в табл. 4 приводится величина
-yZ|1\ которая представляет собой 1/3 (2Х]х + k0X1T). Тогда
^-4°
Как уже указывалось выше, для трансформаторов полное со-
противление практически равно индуктивному (т. е. активное сопро-
тивление в расчетах может пе учитываться, за исключением траис-
1 гп
форматоров мощностью меньше 100кВ-А). Значения-g- Zju для неко-
торых типов трансформаторов приведены в табл. 4. [Л. 5].
Таблица 4
Тил транс- форматора Мощность, кВ-А 4 ’ приведен- ное к 400 В (О.м/0,4кВ) Тип транс- форматора Мощность, кВ-А -1 Д'), 3 т приведен- ное к 400 В (Ом/0,4 кВ)
ТМ-100 100 0,358 ТМ-560 560 0,087
ТМА-100 100 0,557 ТМ-630 630 0,082
ТОМА-100 100 0,399 ТМФ-630 630 0,091
ТМ-160 160 0,233 ТМ-750 750 0,059
ТМ-180 180 0,204 ТМ-1000 1 000 0,042
ТМ-250 250 0,144 ТМФ-1000 1 000 0,048
ТМ-320 320 0,117 ТМА-1000 I 000 0,067
ТМ-400 400 0,106 ТМ АФ-1000 I 000 0,073
ТМФ-400 400 0,117
Пример 5. Определить ток однофазного короткого замыкания
на стороне 0,4 кВ и на стороне 6,3 кВ трансформатора Y/Y-»
Т.М-1000 (Тр2 в примере 1).
Из табл. 4 находим, что -у для ТМ-1000 равна 0,042 Ом
(0,4 кВ).
8—1229
Определяем ток
Лр2= 3-0,042 = $ 500 & (0>4 кВ).
При определении токов короткого замыкания, проходящих по
фазам трансформатора со стороны 6—10 кВ при однофазном корот-
ком замыкании на стороне 0,4 кВ, следует помнить, что в одной из
фаз проходит ток -3-/^, а в^двух других— -у (токи приведе-
ны к напряжению 6,3 или 10,5 кВ), как это показано на рис. 6.
Рис. 6. Распределение то-
ков короткого замыкания
на стороне 0,4 кВ при замы
капни на землю одной фазы
высшего напряжения.
Трансформатор TPI типа
ТМ-1000; 6,3.0.4-0.23 кВ.
Таким образом, ток в одной из фаз трансформатора на стороне
6 кВ равен:
щ 2 °-4
=—.55OO.g-g=234 А (6,3 кВ). (25)
В двух других фазах ток в 2 раза меньше, т. е. 117 А. Это
особенно важно помнить при расчетах релейной защиты.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ОДНОФАЗНОГО
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА СТОРОНЕ 0,4 кВ
ТРАНСФОРМАТОРА 6—10/0,4—0,23 кВ
С СОЕДИНЕНИЕМ ОБМОТОК Д/Y-o
В настоящее время трансформаторы 6—10/0,4—0,23 кВ с соеди-
нением обмоток Д/Y-o находят широкое применение. Эти трансфор-
маторы в отличие от рассмотренных выше трансформаторовY/Y-°
имеют
Хот—Х1т,
и поэтому токи /£Ч здесь достигают в несколько раз больших зна-
чений. Практически при однофазном коротком замыкании на сторо-
не 0,4 кВ
/(1) /(3)
К.З К.З •
(27)
Однако в фазах со
проходят т к. з., равные
стороны 6—10 кВ такого трансформатора
/(>)
к.з (6—10)
^кл(0.4) 0,4
= ГТ (6-Ю)-
(28)
Пример 6. Определить токи в фазах на стороне 6,3 кВ транс-
форматора 6,3/0,4 кВ, 630 кВ-А при однофазном коротком замыкании
на стороне 0,4 кВ, если 7^ = 22 500 А (0,4 кВ):
,,, 22 500 0,4
^ = 7=5-6^3-865 А (6,3 кВ).
Этот ток является расчетным прн выборе уставок максималь-
ной токовой защиты па стороне 6—10 кВ (защита выполняется
в двух фазах с двумя реле, т. е. по схеме неполной звезды).
Глава вторая
РАСЧЕТНАЯ ПРОВЕРКА ПРИГОДНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА В УСТРОЙСТВАХ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
6. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТРАНСФОРМАТОРАМ ТОКА
И ЗАДАЧИ РАСЧЕТНОЙ ПРОВЕРКИ
Для трансформаторов тока, к которым присоединяются реле
защиты, как правило, считаются допустимыми погрешности по току
не более 10% и по углу 7°.
Погрешности трансформаторов тока обусловлены наличием то-
ка намагничивания его магннтопровода. Ток намагничивания умень-
шает фактическую величину вторичного тока по сравнению с рас-
четным. Изменение величины вторичного тока называется погреш-
ностью по току, а изменение фазы вторичного тока — погрешностью
но углу. Погрешности по току 10% соответствует погрешность по
углу 7°, поэтому в расчетах обычно определяют погрешность транс-
форматоров тока только по току.
'Погрешность по току Д, выраженная в процентах, определяет-
ся следующим образом:
ft = ^. (29)
где I' — приведенный вторичный ток трансформатора тока, равный
первичному току, деленному на коэффициент трансформации; i —
фактический '(измеренный) вторичный ток.
Ток намагничивания вычисляется по выражению
1пам!
(30)
Погрешности трансформаторов тока возрастают с увеличением
внешней нагрузки и кратности т первичного тока по отношению
к номинальному
Агерр.
(31)
Например, для трансформатора тока с коэффициентом транс-
формации Пт—200/5 при первичном расчетном токе 1000 А т=
=П 000/200=5.
Задачей расчетной проверки является определение погрешностей
трансформаторов тока с тем. чтобы они не превышали допустимых
для данного типа защиты при данных условиях.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ВНЕШНЕЙ НАГРУЗКИ НА ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА гв„
ПО КРИВЫМ КРАТНОСТЕЙ ТОКА ПРИ 10%-НОЙ
ПОГРЕШНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА
Для того чтобы при проектировании правильно выбрать сечение
соединительных проводов между вторичной обмоткой трансформа-
тора тока и релейной зашитой, необходимо знать допустимое сопро-
тивление внешней нагрузки трансформатора тока zBn, при котором
погрешность по току не превышает 10%. Определение гои ведется
по заводским кривым кратностей тока при погрешности по току
10%. Такие кривые приведены в (Л. 11]. Порядок расчета показан
в примере 7.
Пример 7. Для включения релейной защиты по схеме полной
звезды выбран трансформатор тока ТПФМ-10-0.5-200, пт = 200/5. Рас-
четный первичный ток защиты /ся=2 000 А.
1. Определяем кратность при данном первичном токе
т=2 000/200=.10.
2. По кривой кратностей тока при 10%-ной погрешности для
данного типа трансформатора тока определяем 2вп.Доп=0,7 Ом.
Допустимая величина сопротивления соединительных проводов
определяется далее по выражению
^вп.дотт (^р + Ч~ ?к)
гпр— • (32)
где fecx — коэффициент схемы, который зависит от схемы соедине-
ния трансформаторов тока и реле (см. § 8); для схемы звезд kcx=
= 1, для схемы треугольник &ех=-^"З; zp, zn — сопротивление обмо-
ток реле и приборов; zK — сопротивление контактов.
В условиях наладки и эксплуатации этим методом пользуются
116
редко, так как наиболее целесообразно определять фактическую по-
грешность трансформаторов тока, пользуясь опытными данными:
вольт-амперной характеристикой .'(кривой намагничивания) и заме-
ренными сопротивлениями внешней нагрузки и вторичной обмотки
трансформатора тока.
Метод определения погрешности трансформаторов тока и оцен-
ки пригодности его по вольт-амперной характеристике приведен
в § 8.
8. ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА НА 10%-НУЮ
ПОГРЕШНОСТЬ ПО ФАКТИЧЕСКИМ ДАННЫМ
НАЛАДОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ
Проверка производится в следующей последовательности:
1. Строится характеристика намагничивания (вольт-амперная)
П2=/’((иам), снятая при наладочных испытаниях, для той фазы, в ко-
торой эта характеристика проходит наиболее низко.
2. Определяется сопротивление внешней нагрузки трансформато-
ров тока (ТТ) одним из следующих методов:
а) путем измерения ztlH по схеме «петля» фаза — фаза или
фаза — ноль, когда от любого источника переменного тока через
реостат или лабораторный автотрансформатор '(ЛАТР) подается
ток, равный вторичному номинальному току ТТ. В каждую пару
проводов, идущих от трансформатора тока к панели защиты и при-
борам, включается вольтметр и измеряется падение напряжения меж-
ду этими проводами (Дм).
Сопротивление нагрузки гвн, включая соединительные провода,
реле и приборы, определяется как отношение
<Bn=An/i. (33)
Расчетным или опытным путем определяется также величина
сопротивления нагрузки на фазу. Методика измерения zBn дана
в (Л. 8];
б) расчетным путем, суммируя сопротивления отдельных эле-
ментов внешней нагрузки.
Например, сопротивление проводов и кабелей подсчитывается по
выражению
= (34)
где гпр — сопротивление проводов, Ом на фазу; I — длина провода
или кабеля, м; у — удельная проводимость металла, м/Ом/мм2
(57 для меди, 32 для алюминия); q— сечение провода или жилы
кабеля, мм2.
Пример 8. Определить сопротивление медного провода сечением
2,5 мм2, длиной 100 мм
100 л , г-ч
— 57.2,5 — °-7 Ом-
Сопротивление реле и приборов определяется по их паспортным
данным непосредственно или рассчитывается по величинам потреб-
ляемой мощности и тока
«p=Sp/i2»
(35)
117
где zp — сопротивление реле или прибора, Ом; — мощность, по-
требляемая реле или прибором, В • А.
Пример 9. Определить сопротивление реле РП-341, для которого
в каталоге указана потребляемая мощность зР=6 В-А при токе
21 срабатывания.
Если реле РП-341 включается с током срабатывания i=5 А, то
его сопротивление
zp=6/(2 • 5)2=0,06 Ом.
Переходное сопротивление контактов принимают равным 0,05—
0,10 Ом.
3. Определяется действительная расчетная нагрузка на транс-
форматоры тока в зависимости от схемы соединения трансформато-
ров тока и реле. Выражения для определения внешней нагрузки на
трансформаторы тока для различных наиболее часто встречающихся
схем соединения трансформаторов тока и различных видов корот-
кого замыкания даны в табл. 5.
4. Определяется расчетный ток повреждения /раСч для того типа
защиты, который включен на проверяемые трансформаторы тока,
а затем этот ток приводится ко вторичной обмотке трансформато-
ров тока
ipa сч “ ^расч/Нт. (36)
За расчетный ток повреждения принимается максимальное зна-
чение т. к. з. при повреждении в тех точках сети, где увеличенная
погрешность ТТ может привести к неправильному действию защиты:
а) максимальная токовая защита
/раоч—ТрЛт/Лсх, (37)
где — коэффициент, учитывающий схему соединения трансфор-
маторов тока при соединении в звезду или неполную звезду, йСх=1;
при соединении в треугольник или па разность токов двух фаз
йсх= 1^3: ip — величина тока, для токовых реле мгновенного дей-
ствия (iPT-40) соответствует току срабатывания; для токовых реле
с зависимой характеристикой РТ-80 соответствует величине тока
в начале независимой части характеристики;
б) направленные защиты. Расчетный ток повреждения принима-
ется равным максимальному значению т, к. з. в конце защищаемой
зоны или т. к. з. в начале других линий, отходящих от той же под-
станции, т. е. при обратном за трансформатором направлении мощ-
ности короткого замыкания (см. решение № Э-17/63 Техуправления
по эксплуатации энергосистем МЭиЭ от 19 сентября 1963 г.);
в) дифференциальные защиты. Расчетный ток повреждения при-
нимается равным максимальному значению тока «сквозного» корот-
кого замыкания (короткое замыкание вне зоны действия дифза-
щиты).
I 5. Определяется ток намагничивания трансформаторов тока, со-
ответствующий 10%-иой погрешности,
1намв0,1 А1раоч, (38)
где 1расч — определяется по (36); k — коэффициент, учитывающий
неточности расчета т. к. з., неточности в снятии характеристик на-
магничивания, влияние периодической составляющей т. к. з. и др.
(табл. 6).
П родолжение mad л.
Т а б л н ц а 6
Типы защит Значения k для времени действия зашиты
^0,5 с SS0.5 с
Ненаправленные макси- мальные токовые . . . Ненаправленные дистан- ционные Направленные защиты всех типов Дифференциальные за- щиты . . . 1,2—1,3 1,2—1,3 1.2—1.3 Дифотсечки с реле РТ (без быстронасыгцающихся трансфор- маторов тока) при /<.0,5 с k = 1.8-J-2 Дифзащиты с БИТ (реле PI1T, ДЗТ п т. и.) при /<0,5 с k = 1.24-1,3 (см. Противоава- рийпый циркуляр № Э-5/62 Тех- управления МЭиЭ СССР) 1,2—1,3 1,4—1,5 1,8—2,0
6. По подсчитанному в п. 5 току намагничивания с учетом ха-
рактеристики намагничивания определяется напряжение «а.
7. Определяется допустимая внешняя нагрузка ТТ, при которой
погрешность его не будет’ превышать 10% по величине и 7° по
углу:
__ ца Расчет
ZSH.Bon— 0,9fetPec4 ’ 1 >
где иг — напряжение, полученное по п. 6; (расч — ток по п. 4; k —
коэффициент, значения которого указаны в табл. 6; zT — полное со-
противление вторичной обмотки трансформатора тока (можно при-
нять равным активному сопротивлению вторичной обмотки гт).
8. Трансформаторы тока имеют допустимую погрешность, если
2вн<2вн.доп-
Проверка трансформаторов тока на 10%-ную погрешность дол-
жна производиться для того вида короткого замыкания, при кото-
ром погрешность получается большей.
Мерами по облегчению работы трансформаторов тока (умень-
шению их погрешности) являются: увеличение сечения соединитель-
ных проводов, кабелей; использование сердечника трансформатора
тока с более высокой характеристикой намагничивания; последова-
тельное соединение обмоток двух трансформаторов тока с одина-
ковыми коэффициентами трансформации '(допустимо с разными клас-
сами точности) и др.
Пример 10. Произвести проверку на '10%-ную погрешность транс-
форматоров тока однорелейной максимальной токовой защиты с за-
висимой характеристикой, током срабатывания реле РТ-82, равным
10 А, и временем действия при токе 7jcp, равным 2 с.
Трансформаторы тока включены по схеме на разность токов
двух фаз:
а) строим характеристику намагничивания м2=/(1НаМ) по дан-
ным наладочных испытаний (табл. 7).
Таили на 7
«2- В 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95
*нам> & 0.2 0,3 0,4 0,45 0,52 0,6 0,65 0,8 1,2 2
б) определяем сопротивление внешней нагрузки путем измере-
ния zDH по схеме фаза А— фаза С, включая '2гпр и гр.ф реле. Со-
противление 2р.ф должно быть измерено отдельно, а сопротивление
Гщ> должно быть определено на фазу
Гпр.ф—^ирлс/2. (40)
В результате получено гр.ф=0,01 Ом; гпр=0,24 Ом/фазу;
в) подсчитываем полную наибольшую расчетную нагрузку на
трансформаторы тока по табл. 5, которая будет равна при корот-
ком замыкании фаз АС
2вн==>4гпр+22р.ф+гпеР=4 • 0,24+2 0,01 +0,0о —1,03 Ом/фазу;
г) определяем расчетный ток повреждения:
1 Расч —
/рясч_1200
пт 150/5
= 40 А,
где
г'рП, 7-10-150/5
1 200 А.
ксх у о
За величину тока в начале независимой части характеристики
реле РТ-82 (ИТ-82) принимается ток, равный (7+-10) /ср— тока,
срабатывания реле;
д) определяем ток намагничивания, соответствующий 10%-ной
погрешности
Анам = 0,1 /Драсч = 0,1 * 1,25-40 = 5 А;
е) характеристика намагничивания по п. «а» снята только до
точки, соответствующей /вам=2А и «2=95 В. При этом видно, что
характеристика уже перешла в область насыщения. Поэтому с до- '
статочной точностью можно считать, что току 1Нам=5 А также бу-
дет соответствовать и2=95 В '(или немного более);
ж) определяем
и2—й<Расчгт _ 95—1,25-40-0,2 . „ „ ,
2.НЖШ = о,9&рмч 0,9-1,25-40 = 1 ’9 °м/фззу.
Таким образом, имеем: 2^= 1,03 Ом/фазу меньше гвн.доп=
= 1,9 Ом/фазу. Значит, трансформаторы тока работают с погреш-
ностью по току менее 10%.
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
ТОКА ПО ФАКТИЧЕСКИМ ДАННЫМ
НАЛАДОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ
Располагая данными § 8, можно определить погрешность транс-
форматоров тока, равную расчетному току намагничивания в рас-
четных условиях короткого замыкания:
а) определяем вторичную э. д. с. е?. при расчетном виде корот-
кого замыкания
e2 = ^tpac4'(2T +2вн) > (41)
б) по характеристике намагничивания определяем iB, соответст-
вующий величине ег\
в) погрешность по току
fna»
£1расч
100»/,.
(42)
Если погрешность меньше допустимой (например, меньше 10%),
то трансформаторы тока удовлетворяют требованиям точной рабо-
ты при коротком замыкании.
Следует также стремиться к тому, чтобы расчетная точка на
характеристике намагничивания располагалась на прямолинейной ее
части.
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА НАМАГНИЧИВАНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ПО ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
ПАРАМЕТРАМ
В каталогах на трансформаторы тока и заводских информациях
приводятся характеристики намагничивания стали, представляющие
собой зависимость индукции в магнитопроводе Вмакс от удельной
намагничивающей силы,
F УД—'(inawWe) уд.
Пользуясь этой характеристикой, можно приближенно опреде-
лить величину тока намагничивания трансформаторов тока для раз-
личных условий его работы.
Порядок расчета следующий:
а) определяется э. д. с. трансформатора тока при данном рас-
четном вторичном токе г’расч, данной расчетной внешней нагрузке
<вп п данном сопротивлении вторичной обмотки гт
6?—ЙГрасч (^внЧ-^тЧ-Г пер).
(44)
Величина zBI, подсчитывается в соответствии с табл. 5;
б) определяется максимальная индукция в сердечнике транс-
форматора тока
е2-10е
Вмаке^ 4,44/wBs
(45)
где / — частота переменного тока (50 Гц); дав — число, витков вто-
ричной обмотки; s — сечение сердечника, см2;
в) по Характеристике намагничивания для данной марки стали
находится удельная намагничивающая сила -,(А/см)
Fуд—'(^дам^в) уд!
г) величина вторичного тока намагничивания определяется по
выражению
где L — средняя длина пути магнитного потока в сердечнике транс-
форматора тока.
'Величины wB, L приводятся в каталогах па трансформаторы
тока [Л. 8].
Рассчитанный намагничивающий ток трансформаторов тока ис-
пользуется в дальнейшем при проверке надежности действия кату-
шек отключения после их дешунтирования в схемах защит на пере-
менном оперативном токе.
Глава третья
ВЫБОР ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
(АВТОМАТОВ)
11. ВЫБОР ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Плавкие предохранители позволяют осуществить наиболее про-
стую и недорогую защиту электрического оборудования. Принцип
действия плавких предохранителей основан иа тепловом действии
электрического тока: при увеличении электрического тока проходя-
щего через плавкую вставку, в k раз по сравнению с ее номиналь-
ным током количество выделяемого тепла в ней увеличивается
в k2 раз (Q=0,24 I2Rt). Следовательно, чем больший ток протекает
через плавкую вставку, тем она быстрее нагревается и сгорает.
На силовых понизительных трансформаторах с высшим напря-
жением 3, 6, 10 кВ предохранители выбираются исходя из их на-
значения:
а) предохранители на стороне низшего напряжения трансфор-
матора предназначаются для защиты от коротких замыканий на
стороне низшего напряжения и от перегрузки;
б) предохранители на стороне высшего напряжения трансфер- *
матора предназначаются для защиты от внутренних повреждений
трансформатора и от коротких замыканий на стороне высшего на-
пряжения (на выводах трансформатора). Эти предохранители не
защищают трансформатор от перегрузки.
В табл. 8, 9 приведены величины токов плавких вставок предо-
хранителей для защиты различных силовых трансформаторов, кото-
рые обеспечивают селективность действия предохранителей на сто-
роне высшего и низшего напряжений трансформатора.
Номинальный ток, А, плавкой вставки предохранителя типа
Мощность сетевого транс- форматора, кВ-А ПК-6 ПК-10
при защите на стороне 380 В и 220 В предохранителями типа при защите на стороне 380 В или 220 В предохранителя- ми типа
СПО. ПТ, НПР ПР, П, откры- того тина со вставкой се- лективной системы СПО, пт, НПР ПР, П, откры- того типа со вставкой се- лективной системы
50 30 10 20 7,5
75 40 15 30 10
100 50 20 40 15
135 50 30 40 15
180 75 40 50 20
240 100 40 75 30
320 150 50 100 40
При выборе плавких вставок по табл 8 и 9 на стороне выс-
шего и низшего напряжений трансформатора обеспечивается селек-
тивность нх действия при коротком замыкании на стороне низшего
напряжения ,(т. е. раньше перегорят вставки на стороне низшего
напряжения).
Предохранители типа ПК. рекомендуется применять в сочетании
с выключателями нагрузки ВНП-16 или лучше ВЕП-17, в которых
предусмотрено автоматическое отключение всех трех фаз в случае
перегорания вставки хотя бы на одной фазе.
При замене трансформатора трансформатором большей или
меньшей мощности необходимо произвести соответствующую заме-
ну плавких вставок предохранителей.
В случаях допускаемой сезонной (зимней) перегрузки трансфор-
маторов необходимо на этот период заменять плавкие вставки низ-
шей стороны большими, соответствующими новому (временному)
значению номинального рабочего тока трансформатора.
Таблица 9
Номинальная мощность трансформа- тора, кВ-А Номинальный ток трансфор- матора на сто- роне 380 В. Л Номинальный ток вставки, А Номинальный ток трансфор- матора иа сто- роне 220 В. А Номинальный ток вставки, А
50 73 80 125 125
75 НО 125 188 200
100 145 160 250 300
135 195 200 338 350
180 260 300 450 430
240 350 350 600 600
320 465 500 800 85(1 пли 2X^00
Выбор плавких вставок предохранителей дли защиты на сторо- .
не 6—'10 кВ от короткого замыкания в самом трансформаторе, на
стороне низшего напряжения для защиты от перегрузки и коротко-
го замыкания производится по табл. 10.
Таблица 10
Мощность
Номинальный ток трансформатора (Т) и плавкой вставки предо-
хранителя (П), А, на стороне
матора', кВ-А 6 кВ 10 кВ 220 В 380 В 500 В
т п т п т п т и Т п
100 10 20 8 15 250 300 145 160 115 125
180 20 40 10 20 470 500 260 300 208 200
240 25 50 14,5 30 600 600 350 350 278 300
320 30 50 20 40 — — 465 500 370 430
560 54 75 30 50 — — 645 700
750 70 100 54 75 — — — — — —
1 000 100 150 70 100 — — —. — — —
1 800 180 300 100 150 — — — — — —
Необходимо иметь в виду следующее:
1) для стороны низшего напряжения (220, 380, 500 В) рекомен-
дуются плавкие предохранители закрытого типа большой разрывной
способности — ПП-2, ПР, РП, НИР;
2) для стороны высшего напряжения рекомендуются при внут-
ренней и наружной установке предохранители типа ПСН;
3) при поминальном токе трансформатора па стороне низшего
напряжения, превышающем 600 А, могут быть применены пневмати-
ческие выключатели (автоматы) или же сдвоенные предохранители,
например, при трансформаторе 1 000 кВ п напряжении 500 В — два
включенных .параллельно 'предохранителя па 600 А каждый.
Выбор плавких вставок предохранителей типа ПК или ПСН для
защиты силовых трансформаторов 35 кВ ют короткого замыкания
в них производится по табл. 11.
Таблица II
Номинальная мощность трансформатора» кВ- А Номинальный тек транс- форматора на стоионе 35 кВ. А Номинальный ток плав- кой вставки предохрани- теля, А
320 8 15
560 10 20
1 000 16,6 40
I 800 30 50
Для внутренней установки рекомендуются предохранители
ПК-35 с кварцевым песком в качестве заполнителя, а для наруж-
ной— открытые трубчатые предохранители типа ПСН.
Вопросы обеспечения селективности между релейной защитой и
предохранителями (и наоборот) в данной работе не рассматривают-
ся [Л. 17].
Проверка селективности между релейной защитой, питающей
линии, и предохранителями трансформаторов должна производиться
путем сопоставления графически построенных характеристик /=/(/)
защиты и предохранителя.
Должна обеспечиваться селективность защиты линии, питающей
трансформатор, и предохранителей иа стороне высшего напряжения
трансформатора по крайней мере для случая короткого замыкания
на стороне высшего напряжения. Для этого .полное время действия
предохранителя (плавление вставки н горение дуги) должно быть
при данном значении т. к. з. меньше времени действия защиты при
этом же токе (имеется в виду, что защита выполнена с помощью
зависимых реле типа РТВ, ИТ-80 или РТ-80). Характеристика
для реле РТ-80 .приведена на рис. 9.
Желательно обеспечение селективности защиты по отношению
к предохранителям и для случаев короткого замыкания внутри транс-
форматоров (т. е. при меньших т. к. з.). Для этого характеристики
защиты и предохранителя, должны быть согласованы иа всем
диапазоне т. к. з., т. е. при любом значении т. к. з. между временем
действия защиты и временем действия предохранителя должна со-
храняться ступень селективности.
Для построения характеристики времени действия предохрани-
теля в зависимости от величины протекающего тока £=/(/) следует
пользоваться данными завода-изготовителя или данными специаль-
ных испытаний, можно использовать также характеристики, приве-
денные в (Л. 12].
Примеры графического построения и согласования защитных
устройств с зависимыми характеристиками приведены на рис. 8.
12. ВЫБОР ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Выбор плавких вставок предохранителей для защиты ответвле-
ний от магистрали к электродвигателям с короткозамкнутым ротором
является наиболее сложным, так как провода этих ответвлений,
а вместе с ними и защищающие их предохранители подвергаются
при пуске двигателей действию пускового тока. Кратность пускового
тока относительно номинального тока двигателя находится в преде-
лах (Зч-8)/в и практически для наиболее распространенных двига-
телей малой мощности равна 4—5.
Назначением предохранителей на групповом щите помимо защи-
ты проводов между щитом и магнитными пускателями является
защита электродвигателей от коротких замыканий. Защита двигате-
лей от •перегрузки плавкими предохранителями не обеспечивается.
Выбор плавкой вставки предохранителя, защищающего ответ-
вление от 'магистральной линии к короткозамкнутому асинхронному
двигателю согласно ПУЭ (§ V-3-55) производится по выражениям:
а) для двигателей с легкими условиями пуска
/в.вст=/п/2,5; (47)
б) для двигателей с тяжелыми условиями пуска
/в. вот — !ц/(2ч-1,6),
(48)
127
где In—.пусковой ток двигателя (обычно в каталогах указывается
кратность пускового тока /еп), In=knfis', I»— поминальный ток дви-
гателя по паспорту или по каталогу.
Полученные значения /НВст округляются до ближайшего значе-
ния по шкале вставок.
Под легкими условиями подразумевается пуск двигателя дли-
тельностью до 2,5 с (при кратности пускового тока 57„ пли менее или
до 1,5 с при кратности более 5/н. К легким следует отнести также
условия самозапуска двигателя при холостом ходе производственно-
го механизма.
Тяжелые условия — пуск двигателя длительностью более 1,5 с
при кратности пускового тока свыше 5/и и длительностью более
2,5 с при любом значении кратности пускового тока. К тяжелым
условиям следует отнести также условия .самозапуска двигателя
при нагрузке производственного механизма. Двигатели с частым .пу-
ском или реверсами (более 15 в час) также рассматриваются как
двигатели с тяжелыми условиями пуска.
Ниже приведены данные для выбора .плавкой вставки с учетом
ее характеристики (тепловой инерции). Выражение для выбора
плавкой вставки имеет следующий вид:
^И.Е С Т ~ ^п/О.. (49)
С
л
3
i
Значения коэффициента а приведены в табл. 12.
Таблица 12
Предохранители Ма гериал вставки Значение коэффициента а
Группа Тип для легких усло- вий пуска н само- запуска для гяже- лых усло- вий пуска и самоза- п уска
Инерционные Малоинерционные Безынерционные П-27 СПО ПР П при /„ > 35А ПН, КП, НПР, нпн П при /н 35А Свинец Медь Цинк Медь Медь По номинальному току двигателя 3 2,5 3,75 2 1,6
13. ВЫБОР ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ,
ЗАЩИЩАЮЩИХ МАГИСТРАЛЬНУЮ ЛИНИЮ
Выбор плавкой вставки предохранителя на главном щите, за-
щищающего магистральную линию цеховой сети, или предохрани-
теля, защищающего трансформатор на стороне низшего напряжения,
производится без учета пусковых токов двигателей, питаемых этой
линией (или трансформатором). При наличии короткозамкнутых
асинхронных двигателей, единичная мощность которых превышает
20% общей нагрузки липин (трансформатора), выбранный по рас-
128
четному току нагрузки линии (трансформатора) ток плавкой вставки
/вст проверяется по выражению
/ _ Wf7* ,50>
'и.бст- а ’ \ои)
где /раб — ток нагрузки линии (или трансформатора); 1П — пусковой
ток двигателя с шаибольшим пусковым током; а — коэффициент по
табл. 12 (учитывается двигатель с наибольшим пусковым током).
Упрощенно /рас определяется как
/раб — kc In,
(51)
где 2/и — сумма номинальных токов всех двигателей; kc — коэффи-
циент опроса, который может быть принят по литературным данным
равным: для металлообрабатывающих, машиностроительных, дерево-
обрабатывающих заводов 0,25; для химических и пищевых пред-
приятий 0,3—0,35; для текстильной .промышленности 0,5; для цемент-
ных заводов 0,7.
Выбор плавкой вставки с учетом самозапуска двигателей про-
изводится по выражению
/ц.вСТ --
/ Раб+ ^/д
<Х ’
(52)
где S/n — сумма пусковых токов той части двигателей, которые ра-
ботают в режиме самозапуска; /раб—рабочий ток остальных дви-
гателей
При выборе типа -предохранителя на групповых щитах и осо-
бенно на главном шнте промпредприятия необходимо учитывать
разрывную способность предохранителя, которая не должна быть
ниже мощности короткого замыкания 'в -месте его установки. Раз-
рывная способность предохранителей указана ® [Л. 12].
14. ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
(АВТОМАТОВ)
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Номинальные токи и уставки защитных элементов автоматов
выбираются с учетом трех условий (из -полученных результатов вы-
бирается наибольший):
1. Номинальный ток защитного элемента автомата /п должен
быть равен расчетному току цепи /раСч- Если /расч не совпадает со
стандартной шкалой токов автоматов, разрешается выбирать бли-
жайший по шкале больший номинальный ток расцепителя.
2. Автомат не должен отключать установку при кратковремен-
ных эксплуатационных токах перегрузки /п (пусковые токи, токи
при пиках технологических нагрузок и т. п.).
3. Автомат должен отключать отдельные участки сети селектив-
но при всех наиболее вероятных в данной установке значениях
чрезмерных токов перегрузки и короткого замыкания. При этом
можно не добиваться селективности для участков сети с неответст-
венными потребителями, а также для тех участков сети, где усло-
вия технологии требуют отключения всех электроприемников потока
при отключении одного из них.
9—1229 129
ВЫБОР УСТАНОВОЧНЫХ АВТОМАТОВ СЕРИИ АЗИЮ
Установочные автоматы серии А3100 применяются для защиты
электрооборудования напряжением до 1 000 В как от междуфазных
коротких замыканий, так и от перегрузки. Кроме того, автоматы
этой серии могут служить для нечастых оперативных включений л
отключений защищаемых цепей с полной нагрузкой.
Автоматы выпускаются с нерегулируемыми расцепителями трех
типов:
расцепитель тепловой (только -при токах до 50 А);
расцепитель электромагнитный (мгновенный);
Таблица 13
Тип автомата Комбинированный1 расце- питель переменного или постоянного тока Электромагип гный расцепитель
Номиналь- ный ток расцепи- теля, А Ток мгновенного сраба- тывания
Номиналь- ный ток расцепи- теля, А Ток мгно- венного срабаты- вания, А перемен- ный, А постоян- ный, А
А3110 15 150 15 150 150
20 200 20 200 200
25 250 25 250 250
30 300 40 300 300
40 400 400 400
50 500 500 500
60 600 70 600 600
70 700 — 700
700 —
85 850 100 850 850
100 1 000 I 000 1 000
А3120 15; 20 430
25; 30 430 30 •— 430
40; 50
• 60 600 100 430 —
80; 100 800 600 .—
800 800
АЗ 130 120 840 200 840
140 1 000 1 000
170 1 200 1 200
АЗ 140 200 1 400 600 1 400
250 1 750 1 750
300 2 100 2100
350 2 450 2 450
Г 400 2 800 2 800
500 3 500 3 500
600 4 200 4 200
1 Тепловой элемент комбинированного расцепителя имеет уставку 1,275 /и
расцепителя.
расцепитель комбинированный, состоящий из теплового и элек-
тромагнитного разделителей. При относительно небольших токах
перегрузки действует тепловой расцепитель с выдержкой времени;
при токах короткого замыкания срабатывает электромагнитный эле-
мент мгновенного действия.
Ниже приводятся номинальные данные, условия и примеры вы-
бора расцепителей для автоматов серии А3100. Более подробные
данные об автоматах этой серии см. в приложении.
Следует иметь в виду, что указанные токи мгновенного сраба-
тывания электромагнитных расцепителей могут отличаться для автв-
матов А3110 на ±30% н для других автоматов — на ±15%.
УСЛОВИЯ ВЫБОРА АВТОМАТА АЗИЮ
Исходя из номинальных данных автоматов (табл. 13) в соответ-
ствии с ПУЭ, § V-3-55 уставки автоматических выключателей выби-
раются таким образом, чтобы обеспечивалось надежное отключение
междуфазного короткого замыкания иа защищаемом элементе и не
допускалось неправильное отключение автомата при режимах крат-
ковременных перегрузок (пики технологических нагрузок, пусковые
токи, токи самозапуска и т. д.). Должны соблюдаться следующие
условия:
первое
/п.расц /раб, (53)
т. е. номинальный ток расцепи>еля а-втомата должен быть не мень-
ше, чем расчетный рабочий ток защищаемого элемента;
второе
/н.расц^ (1,3-4-1,15)/п, (54)
где In — пусковой ток защищаемого элемента.
Это условие является, как правило, поверочным, ибо расцепи-
тели установочных автоматов, как видно, из их защитных характе-
ристик, достаточно продолжительно (до 2—3 с) не отключают почти
10-кратные перегрузки, а 5—6 кратные перегрузки, соответствующие
пусковым токам короткозамкнутых двигателей, не отключают около
6—10 с, что -достаточно для разгона двигателей обычных приводов.
Однако в тех случаях, когда пусковые токи велики или велико время
разгона двигателя, второе условие является определяющим при вы-
боре /н.расц и может оказаться, что придется выбрать расцепитель
с большим, чем по условию (53), номинальным током, но обычно
не более 1,57ра б.
(_Для А3100 по Эксплуатационному циркуляру № Э-7/64, Минэнер-
I п.расц 1,8/ц.
Следует иметь в виду, что автоматы этой серии, как правило,
не могут обеспечить селективность действия (так как при больших
токах они действуют мгновенно), поэтому их не следует применять
в многоступенчатых схемах электроснабжения.
На двигателях ответственных механизмов и двигателях, ме под-
верженных систематическим перегрузкам и не имеющих особо тя-
желых условий пуска, устанавливают обычно автоматы только
с электромагнитным расцепителем (мгновенного действия) без теп-
лового элемента. Для двигателей, у которых возможна системати-
ческая перегрузка механизма или имеются особо тяжелые условия
пуска или самозапуска, когда необходимо ограничить дЛителы'юстЪ
пускового периода, по ПУЭ § V-3-56 устанавливается также защита
от 'Перегрузки, осуществляемая тепловым элементом комбинирован-
ного расцепителя автомата.
Более подробные данные по воздушным 'выключателям серии
А3100 даны в приложении.
Пример 11. Выбрать тип и уставку автоматического воздушного
выключателя (автомата) для защиты ответственного электродвига-
теля 380 В мощностью Р=100 кВт с номинальным током /н='185 А
и кратностью пускового тока /П/А1=5; длительность протекания пу-
скового тока равна 2 с. Двигатель aie подвержен перегрузкам.
Учитывая, что данный двигатель является ответственным и не
подвержен перегрузкам, тепловой элемент (расцепитель) в авто-
мате А3100 не предусматриваем и выбираем .номинальный ток элек-
тромагнитного (мгновенного) расцепителя.
По первому условию /н.расц>/раб-
Выбираем /я.расц = 200 А (ближайшее большее стандартное
значение). Принимаем тип автомата А3130.
По второму условию (для автомата А3100).
/ц.расц>1,8/п> 1,8 • 5 185>1 660 А (уставка).
По табл. 13 .выбираем трехполюсиый автомат А3140, /н=
= 600 А, Пн=500 В с электромагнитным расцепителем и а 600 А,
который имеет ток мгновенного срабатывания /ср=1750 А. При
этом
k
ZcP _ 1 750
/п 5-185
= 1,05.
Таким образом, в данном случае второе условие явилось опре-
деляющим.
Пример 12. Выбрать тип и уставку автоматического воздушного
выключателя для защиты неответственного электродвигателя, под-
верженного перегрузкам. Данные двигателя: напряжение 380 -В, мощ-
ность 55 кВт, /н='1О6 А, /П/7Н=5.
1) Д.расц^Даб= 120 А.
Выбираем /н.расц=120 А (ближайшее большее стандартное зна-
чение) .
Принимаем тип автомата А3130 с номинальным током 200 А
с комбинированным расцепителем.
2) I н.расц>1,8/п> 1,8-5 • 106 = 950.
По табл. 13 выбираем окончательно установочный трехполюсный
автомат А3130 /и=200 А с комбинированным расцепителем, который
имеет номинальный ток 140 А, уставку электромагнитного элемента
1 000 А (7-кратную), теплового элемента 178 А (1,275-крат.ную по
отношению к номинальному).
ВЫБОР МАЛЫХ АВТОМАТОВ ТИПА АП-25
По первому условию /я.РасцЭ*7РаО.
По второму условию ток уставки регулируемого теплового эле-
мента (защита от перегрузки) должен быть равен 125% расчетного
.рабочего тока цепи; ток уставки регулируемого электромагнитного
элемента (мгновенное отключение при т. к. з.) — 125% тока наиболь
132
шей кратковременной перегрузки, возможной в условиях нормальной
эксплуатации (пусковой ток, пик технологической нагрузки т. п.).
Рекомендуется применять эти автоматы для защиты ответвлений
лишь к индивидуальным потребителям '(по условиям селективности).
В табл. 14 приведены технические данные автоматов типа
АП-25.
Таблица 14
Исполне- ние Число полюсов Ток Напряжение. В Номинальный ток, А Расцепитель
тепловой электромагнитный
1| и н йад Предел регулиро- вания, А Номиналь- ный ток, А Предел регулиро- вания, А ,
АП25-ЗМТ АП25-2МТ 3 2 Перемен- ный Постоян- ный 380 220 25 1.6 2,5 4 6.4 10 16 25 1—1,6 1,6-2.5 2.5-4 4-6.4 6,4—10 10—16 16-25 1.6 2,5 4 6,4 10 16 25 10—15 15-25 25—40 40-69 6'1—100 100—160 160—250
АП25-ЗМ АП25-2М 3 2 Перемен- ный Постоян- ный 380 220 25 Отсутствует 1.6 2,5 4 6,4 10 16 25 10-15 . 15-25 25—40 40-60 60-100 100—160 160-259
АП25-ЗТ АП25-2Т 3 2 Перемен- ный Постоян- ный 380 220 25 1.6 2,5 4 6,4 10 16 25 1—1.6 1.6—2,5 2,5-4 4—6,4 6.4—10 10—16 16—25 Отсутствует
АП25-3 АП 25-2 3 2 Перемен- ный Постоян- ный 380 220 25 Отсутствует
ВЫБОР АВТОМАТОВ СЕРИИ АВМ
Автоматы серии АВМ представляют собой модернизированные
автоматы серии АВ.
Серия автоматов АВМ состоит из четырех величин по макси-
мальному значению номинального тока и трех вариантов по выпол-
нению защит:
Н - - неселективный с выдержкой времени при перегрузках и
мгновенного срабатывания при токах короткого замыка-
ния;
С—селективный с выдержкой времени при перегрузках и токах
короткого замыкания;
Б — без выдержки времени при перегрузках я токах короткого
замыкания (мгновенного срабатывания).
Автоматы имеют двухполюсное и трехполюсное •исполнения и
Предназначены для работы в электрических силовых установках по-
стоянного тока до 460 В и переменного до 500 В.
Автоматы должны эксплуатироваться в электрических установ-
ках с максимальными токами, не превышающими значений, указан-
ных в табл. 15.
Таблица 15
Тип автомата Номиналь- ный ток автомата, А Номинальный ток катушки максимального расцепителя, А
АВМ4Н, АВМ4С 400 120, 150, 200, 250, 300, 400
АВМ10Н, АВМ10С 1 000 500, 600, 800, 1 000
АВМ10НМ, АВМ10СМ, 800 500 600, 800
АВМ10Н-Т, АВМ10С-Т
АВМЮН-В, АМ10С-В, 750 500, 600, 750
АВМ10НВ-Т, АВМ10СВ-Т
АВМ15Н, АВМ15С 1 500 1 000, 1 200, I 500
АВМ15НМ, АВМ15СМ -1 500, — 1 500 1 000, 1 200, 1 400, 1 500
АВМ15Н-Т, АВМ15С-Т 1 200 1 000, 1 2000
АВМ15НВ, АВМ15СВ 1 150 800, 1 150
АВМ15НВ-Т, АВМ15СВ-Т 1 000 800, 1 000
АВМ20Н, АВМ20С -^2000, —2 300 1 000, 1 200, 1 500, 2 000, 2 300
АВМ20НМ, АВМ20Н-Т, ^1 800, 1000, 1200, 1 500,
АВМ20СМ, АВМ20СМ-Т —2 000 1 800, 2 000
АВМ20НВ, АВМ20НВ-Т, АВМ20СВ, АВМ20СВ-Т ~1 500, —2 000 1 000, 1 200, 1 500 , 2 000
Селективные автоматы выпускаются е двумя уставками времени
при коротком замыкании — 0,25 и 0,4 с или 0,4—0,6 с.
Максимальный расцепитель с обратно зависимой от тока вы-
держкой времени (с часовым механизмом) имеет максимальную вы-
держку времени не менее 10 с отри наименьшей уставке тока.
На шкале часового механизма имеются три метки: «Макс»,
«Мин» и «0», в пределах которых можно регулировать время сраба-
тывания максимального расцепителя при перегрузках.
Неселективные автоматы могут быть использованы для мгновен-
ного отключения при перегрузках. Для этого указатели часовых
механизмов устанавливаются на метку «0» (нуль), в этом случае
ток уставки автомата может уменьшиться примерно на 10%.
Автоматы могут иметь добавочные .расцепители: независимый
или минимального напряжения. Селективные автоматы расцепителя
минимального напряжения не имеют.
Независимый расцепитель -предназначен для дистанционного от-
ключения автомата и работает -при напряжении от 50 до 110% но-
минального.
Расцепитель минимального напряжения при снижении напряже-
ния до 30% номинального и ниже отключает аппарат, а при па-пря-
жении 50% номинального и выше — ие отключает. Включение авто-
мата возможно вручную при напряжении 70% номинального, элек-
тромеханическим приводом — при напряжении 85% номинального и
выше.
В табл. 15 приведены типы автоматов серии АВМ
Выбор автоматов производится по длительному расчетному току
цепи, исходя из условия /н.расц^/расч, где /п.расц — номинальный
ток катушек максимального расцепителя; /расч — расчетный длн-
тетьпый ток цепи.
При установке автоматов в цепях электродвигателей с тяжелыми
условиями пуска (при времени пуска выше 2—3 с) автоматы испол-
Таблица 16
Тип автомата Макси- мальное значение номиналь- ного то- ка, А Исполнение автомата Динами- ческая ус- тойчивость при сквоз- ном корот- ком замы- кании (амплиту- да удар- ного тока) Ток контура при металли- ческом коротком замыкании
Отключаемый ток (постоян- ный), дейст- вующее зна- чение симмет- ричной состав- ляющей cos q>=0.3—0,4. кА Максимально отключаемый ток (перемен- ный) при по- стоянной вре- мени 0,01 с, кА
ДО 400 В до 500 В До 230 В ДО 450 В
АВМ-4 400 Стационар- ный 42 20 10 40 30
Выдвижной 42 18 10 40 30
АВМ-10 1 000 Стационар- ный 42 20 10 40 30
Выдвижной 42 18 10 40 30
АВМ-15 1 500 Стационар- ный 65 35 20 45 30
Выдвижной 60 35 20 45 30
АВМ-20 2 000 Стационар- ный 75 35 20 45 30
Выдвижной 60 35 20 45 30
нения Н должны быть проверены ло ампер-секундным характеристи-
кам на время срабатывания при пусковом токе.
При 'невозможности отстройки от времени пуска двигателя необ-
ходимо затрубить уставку автомата либо принять автомат исполне-
ния Б с уставкой отсечки, отстроенный от пускового тока двига-
теля.
Уставки тока мгновенного отключения во всех случаях выби-
раются наименьшими .возможными, однако необходимо учитывать,
что малые уставки (2/в) могут привести к .неселективиым отключе-
ниям выключателя при токах кратковременных нагрузок нли корот-
ких замыканиях; чрезмерно большие уставки (5/н) — к отказу за-
щит при однофазных замыканиях на землю даже <в не очень удален-
ных точках сети.
Для защиты трехфазиых сетей в установка?; с глухозаземленной
нейтралью применяются выключатели с расцепителями .во всех трех
фазах.
Автомат должен быть также проверен по разрывной способности
из условия где ^°ткл — предельный отключаемый автома-
том ток (табл. 16).
Г лава четвертая
РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА постоянном
ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ
15. ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА НА ПОНИЖАЮЩИХ
ТРАНСФОРМАТОРАХ
Токовая отсечка устанавливается со стороны основного пита-
ния.
а) Ток срабатывания отсечки, .выполненной двумя реле, вклю-
ченными на фазные токи, определяются:
Iс .з~ к.з.макс, (5о)
где
/к.з.макс—периодическая слагающая тока (при /=0) в месте
установки защиты в случае трехфазного металлического короткого
замыкания на шинах низшего напряжения в максимальном режиме
работы питающей системы; kE— коэффициент надежности, прини-
маемый для реле серии РТ-40 (ЭТ-520) равным 1,4; для отсечки на
реле РТ-80 (ИТ-80) Ап='1,5-?-1,6; для РТМ /гн=2.
Для трансформаторов с регулированием под нагрузкой (AUCs
5=10%) при определении /к.з.ыакс необходимо .принимать мини-
мальное значение Хт, которое должно быть получено от завода-из-
готовителя.
Весьма приближенно Хт может быть определено:
/ ДД«/о \2
Aj.mhh = Xj.ep ^1 100 у ’ ($6)
где Й'т.ср — сопротивление трансформатора, приведенное к той сторо-
не, где производится регулирование напряжения (обычно сторона
13§
питания); определение Хт см. 6 гл. 1; А// —половина суммарного
диапазона регулирования трансформатора, %. Например, для То/из
примера 1 гл. 1, Д1/=±4-2,5% = ±10%.
б) Чувствительность защиты определяется при металлическом
коротком замыкании между фазами на выводах трансформатора со
стороны установки защиты (отсечки) в 'минимальном режиме рабо-
ты системы
^Ч = /к.З.МИн/7с.г~2 (57)
(согласно ПУЭ, раздел III).
Пример 13. Рассчитать первичный ток срабатывания отсечки на
трансформаторе Тр2 1 000 кВ - А из примера 1 гл. 1
7с.з=^н/к.з.макс — 1,4 1 300=1 850 А (6,3 кВ),
где
/к.з.макс —1 300 А — ток трехфазного короткого замыкания в точ-
ке К4 (см. рис. 1); £„ = 1,4—в предположении, что отсечка выпол-
нена с реле РТ-40 (ЭТ-520).
^чж/к.з.мин/7с.з='5‘ЗО0/1 850=2,86>2,
где /к.з.мпп — ток двухфазного короткого замыкания в точке КЗ
(рис. 1).
При определении 7к.3.мпи следует учитывать также возможное
уменьшение т. к. з. в случаях отключения части элементов питающей
схемы, например, отключения для ремонта одного из кабелей ЛК!
или ЛК2 (см. рис. '!). В данном примере такое отключение не приво-
дит к значительному уменьшению т. к. з. и уменьшению Лч.
Указания .по расчету отсечки с реле РТ-80' (ИТ-80) —см. в § 16.
16. ТОКОВЫЕ ОТСЕЧКИ НА ЛИНИЯХ
(КАБЕЛЬНЫХ И ВОЗДУШНЫХ) И ШИНОПРОВОДАХ
Селективная токовая отсечка на воздушных и кабельных линиях
настраивается аналогично отсечке силового трансформатора. Ток
срабатывания отсечки линии определяется по формуле (55)
/ с.з='^в7 к.з.макс»
где
/к.з.макс—периодическая слагающая тока (при 1=0) в месте
установки защиты в случае трехфазного металлического короткого
замыкания в конце защищаемой линии в максимальном режиме ра-
боты системы.
Отсечка считается достаточно эффективной, если в нормальном
режиме опа охватывает не менее 15—20% защищаемого участка
(ПУЭ § Ш-2-23).
На тупиковых линиях, питающих одну тра!нсформаторную под-
станцию, отсечка линии -может выбираться так же, как отсечка на
трансформаторе, т. е. за /к.3.макс следует принимать максимальный
ток при трехфазном коротком замыкании на шинах низшего напря-
жения трансформаторной подстанции.
При выполнении отсечки с помощью электромагнитного элемен-
та индукционного реле РТ-80 (ИТ-80) необходимо определять так
называемую «кратность» отсечки
1ср.отсЛср.инд = 2-4-8, но допустимо до 16, (58)
где
icp.oic — определенный расчетом вторичный ток срабатывания
отсечки; (ср.кнд — определенный расчетом вторичный ток срабатыва-
ния индукционного элемента реле РТ-80 (т. е. ток срабатывания мак-
симальной защиты)
icp.oxc ”^ср.отс&сх/Дт, (69)
где йсх — коэффициент схемы (присоединении трансформаторов
тока в звезду йсх=1. 'При соединении в треугольник АС1= И 3);
пт—коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Для электроснабжения крупных потребителей 6 кВ применяются
шинопроводы (токопроводы) больших сеченнй, к которым подклю-
чаются с помощью реактированных ответвлений подстанции 6/0,4—
0,23 кВ.
Отсечка на «головном» выключателе шинопровода отстраивается
от т. к. з. за реакторами ответвлений. Чувствительность проверяется
по току короткого замыкания в 'наиболее удаленной точке шинопро-
вода до реактора.
17. ТОКОВАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ ЗАЩИТА
С ЗАВИСИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
ВРЕМЕНИ ДЕЙСТВИЯ
/Максимальная защнта с обратно зависимой от тока характери-
стикой времени действия устанавливается обычно на кабельных и
воздушных линиях напряжением 6—10 кВ н выполняется либо с по-
мощью реле прямого действия типа РТВ, либо с помощью индук-
ционных реле косвенного действия РТ-80 (ИТ-80).
Расчет защиты производится ® такой последовательности:
1. Определяется первичный ток срабатывания защиты
где Ав — коэффициент надежности, равный 1,1—1,25; Ав— коэффи-
циент возврата, равный 0,8 для РТ-80 |(ИТ-80) и 0,65—0,7 для РТВ;
keen — коэффициент, учитывающий увеличение тока в режиме само-
залуска '(после АВР, АПВ) электродвигателей, которые не отклю-
чаются при кратковременном понижении нли полном снятии напря-
жения; /раб.макс — наибольший допустимый рабочий ток линии
с учетом эксплуатационных перегрузок (при отсутствии данных при-
нимается равным 1,1 номинального тока наименее мощного эле-
мента цепи: выключателя, кабеля, трансформатора тока, реактора
и т. п.).
При отсутствии у потребителей, питающихся от данной линии
высоковольтных (3; 6 кВ) двигателей, и при .выполнении максималь-
ной защиты с реле РТ-80 (ИТ-80) и РТВ по опыту эксплуатации и
по литературным данным принимается, что величина
АнАО0п/Ав =2,54-5 (61)
и тогда
/с.з='(2,54-3)7раб_макс. (62)
При наличии высоковольтных двигателей (6 кВ), питающихся от
данной линии н участвующих в самозапуске, следует произвести рас-
чет АС8П. Для расчета необходимо знать величины /п=Ап/в.дв для
138
каждого высоковольтного двигателя. Эти величины определяются
опытным путем.
Расчет /гсзп производится в следующем порядке:
а) составляется расчетная схема аналогично расчетной схеме
для определения т. к. з. (см. пример 1). Отличие состоит в том, что
к шинам '6 кВ «подключают»
высоковольтные швигатели
(остановленные);
б) суммарное сопротивле-
ние остановленных электродви-
гателей и прочей нагрузки опре-
деляется по пусковым токам
всех (высоковольтных двигате-
лей плюс номинальный ток
осветительной н прочей на-
грузок
s/n ” (АпЛг) ДВ14" (&п/н) ДВ2“Р ...
... 4- (feiJa) дате + ^оск. (63)
Определяется суммарное
сопротивление остановленных
двигателей и прочей нагрузки.
(64)
в) ток самозапуска опреде-
ляется так же, как ток трех-
фазного короткого замыкания
за сопротивлением, равным
2п(Хл),
^сзп =
Л77Л
П/ст. 2
\1$10000А(6кВ)
1нагр
3
У з (^ с+^тр+^ каб+^п)
(65)
г) коэффициент самоза-
пуска
ЙсЗП = 7сзп//н, (66)
где
/н — номинальный ток того
элемента, для которого рассчи-
тывается максимальная за-
щита.
2. Производится 'согласова-
ние выбранного тока срабаты-
вания с токами срабатывания
защит соседних элементов.
Выбранный ток должен
быть меньше тока срабатыва-
ния вышестоящей максималь-
ной защиты и больше тока сра-
батывания нижестоящей защи-
ты е учетом параллельной ра-
боты элементов. Так, например,
ток срабатывания .максималь-
КЛ2\
КЛЗ{
\П/стЗ
\1^=8000А(6кВ/
5 при двух кабелях КЛ2
иКЛЗ', 1$=7000Д(бкВ)
при одном кабеле КЛ2
или КЛЗ
Рис. 7. Расчетная схема к приме-
ру 14.
1 — (аксимальная токовая защита
трансформатора Тр1, /с з=5 000 А на
стороне 6 кВ, З~3 с (уставки зада-
ны): 1 — максимальная защита с зави
симой характеристикой времени с реле
РТ-80 (уставки выбираются). /с а=
«1200 A, fE 3-2 с при Ю/сз; 3 — ма-
ксимальная защита с зависимой ха-
рактеристикой времени с реле РТ-80
(уставки заданы), /с в«б50 A. tc 0—
“1,3 с при Ю /с в: /в<гр — ток других
присоединений.
ной защиты трансформатора Тр1 (-пример 14, схема на рис. 7)
должен быть:
+/цагр),
(67)
оде Ли.с—коэффициент надежности согласования, принимаемый рав-
ным 1,1—1,3 при согласовании между собой максимальных защ it
линий, и 1,1—1,5 при согласования максимальных защит понижащих
трансформаторов с максимальными защитами линий (см. ниже рас-
чет защит трансформаторов); —ток срабатывания кабеля
КЛ1 (в данном примере); п— число параллельно работающих кабе-
лей (в данном случае п=1; <но в этом же примере при согласова-
нии уставок защиты 7(7 с уставками защит К2 и КЗ надо будет
принять п=2); /яагр—ток 1наг-рузки всех остальных кабелей (пли
других элементов), за исключением того кабеля или тех кабелей,
с защитой которых производится согласование.
При расчетах в выражение (67) должн-о подставляться наи-
большее из возможных произведений п! с.в из всех сочетаний элемен-
тов и уставок данной шодстаиции (станции).
3. Определяется схема защиты, ее ifecx н вычисляется ток сра-
батывания реле
(ср = /с.а!^схМт, (68)
где /с.з — ток срабатывания защиты, выбранный по пп. 1 и 2 (наи-
больший из них); йсх—коэффициент схемы (для полной и неполной
звезды йсх=1, для схемы на разность токов йсх= У"3; пт—коэф-
фициент трансформации трансформаторов тока.
4. Определяется коэффициент чувствительности защиты
Йч = /к.з.мил/^с.з- (69)
При йСх= 1 чувствительность определяется по первичным токам;
при йС1= V 3 — по вторичным токам (в .реле) для -нанхудших усло-
вий короткого замыкания.
По ПУЭ /гч^1,5 для ойиовной защищаемой зоны; /гч 3=1,2 для
зоны резервирования (т. е. за следующим выключателем с защи-
той)
5. Выбирается характеристика времени действия защиты. Выбор
производится графически по условию обеспечения принятой ступени
выдержки времени для зависимых защит А7=О,'65-3-О,85 с 'Во всем
диапазоне возможных т. к. з.
Построение характеристики 'времени действия защиты ведется
на основании типовых заводских «ли фактических характеристик
Для реле РТ-80 '(рис. 9), на уставке 2 с, например, ха-
рактеристика строится по данным табл. 17.
Таблица 17
К—^к/^СР 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10
t, с 6,5 4 2,6" 2,2 2,1 2,05 2,0 Нез 2 ависиг 2 1ая ча 2 сть
Удобнее строить t=f(IR); это легко сделать, так как /K=Kic.p.
а ток срабатывания реле пропорционален току срабатывания защи-
ты, т. е.
/к = К/с.а= (70)
ксх
Например, ic.p=5 А, пт= 100/5, йСх = 1,
Характеристика t=f(IK) строится по данным, приведенным
в табл. 18.
Таблица 18
К ... . 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10
/к, А . . . 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000
1 с ... 6,5 4 2,6 2,2 2,1 2,05 2,0 2,0 2,0 2,0
6. Производится окончательное согласование характеристик мак-
симально зависимых защит всех элементов данного участка элек-
трической сети путем построения «карты селективности» (примеры
на рис. 8 и 11).
7. Производится проверка трансформаторов тока по выбранной
схеме и току срабатывания защиты в начале независимой части ха-
рактеристики (юм. гл. 2 настоящих указаний).
Пример 14. Рассчитать максимальную защиту с зависимой ха-
рактеристикой времени срабатывания на кабельной линии КЛ1
(рис. 7). Защиты соседних элементов: питающего трансформатора
Гр/ и кабельных линий КЛ2 и КЛЗ уже рассчитаны, и их характе-
ристики показаны па графике (рис. 8). Кабель КЛ1, 6 кВ, медный,
сечением 3X185 лл2 проложен в земле.
/Дл=380 А.
На .подстанции 2 отсутствуют высоковольтные двигатели.
Порядок расчета:
1. Определяем первичный ток срабатывания по условию отстрой-
ки от токов самозапуска
k k
=-2^/ра6.макс = 3-380= 1 140A-
2. Определяем первичный ток срабатывания из условия согласо-
вания по чувствительности с суммой токов срабатывания двух па-
раллельных кабелей KJI2 и КЛЗ (нижестоящих элементов), т. е.
при /1=2
^с.з — /гн.с (,г^с.з КЛ2~^~ Atarp) — 1»1 (2-550) = 1 200 а.
В данном примере /иагр не учитывается, .в противном случае
характеристика 2 должна быть сдвинута вправо на отрезок /11агр,
что приведет к увеличению уставок защиты КЛ1 (рис. 9).
3. Схему защиты выбираем неполная звезда (двухфазная, двух-
релейная схема), &сх=1
Определяем ток срабатыва-
ния реле
1 200-1
600/5
= 10 А.
4. Определяем коэффи-
циент чувствительности в
основной зоне, т. е. >црн ко-
ротком замыкании на шннах
подстанции 2
0,867/^
^ч.озн= 7
7 с.з
0,867-10000
1 200
= 7,2> 1,5.
Определяем k4 для зо-
ны резервирования, т. е. при
коротком замыкании на ши-
нах подстанции 3
&ч.рез===0,86/7к.э.ман//с.з==
=0,867 • 7 000/1 200= 5» 1,2.
5. Выбираем характери-
стику времени действия за-
щиты, которая должна быть
согласована (интервал
={J,6Sh-O,&5 с при максимальном т к. з. иа подстанции 3) с харак-
теристиками защит КЛ2 и КЛЗ при их параллельной работе,
В такой\схеме при коротком замыкании на подстанции 3 (Иду
в сети подстанции 3) через КЛ2 и КЛЗ протекает по /к.з в отличие
от КЛ1, через который идет суммарный ток /к,3. При этом предпо-
лагается, что т. к. з по КЛ2 и КЛЗ одинаковы и равны току сраба-
тывания их максимальных защит.
Для возможност I согласования характеристик КЛ/ с характери-
стиками КЛ2 и КЛЗ для последних строится так называемая сум-
марная характеристика параллельных кабелей (характеристика 2 па
рис. 9).
Например, три работе одного кабеля (КЛ2 или КЛЗ) и при
токе 2 000 А /с.3=2 с. При работе двух кабелей по каждому (прохо-
дит по 2 000 А, по в сумме (или по вышестоящему элементу)
4 000 А. При этом каждая нз защит параллельных кабелей будет
работать с fc.3=2 с. Следовательно, соответствующая точка сум-
марной характеристики будет 4 000 А, 2 с. (см. рис. 8). Если бы ра-
ботали три кабеля параллельно, то эта точка суммарной характери-
стики была бы 6 000 А, 2 с. Аналогично находятся другие точки
суммарной характеристики.
Согласование по времени три коротком замыкании на шинах под-
станции 3 при гоке
(е.зХЛ! = Ч.ЗКЛ2 + ^ == 1.35 + 0,65 = 2,0 с.
Производится построение характеристики защиты Ki с реле
РТ-80 на уставке 2 с. (ом. рис. 9).
Характеристика защиты KI t=f(K<) приведена в табл. 19.
Таблица 19
К=/к//ез 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4=ЯХ XI 200, А 1800 2 400 3 600 4 800 6 000 7 200 8 400 9 600 10 800 12 000
С с 9 4 2,6 2,2 2,1 2,05 2 2 2 2
6. Производим окончательное согласование характеристик всех
защит на данном участке сети. Построение всех характеристик на
графике дает возможность убедиться в том, что рассчитанная защи-
та КЛ1 согласована .и с вышестоящей защитой трансформатора
Тр1, т. е. (при любых значениях т. к. з. защита КЛ1 имеет
меньшее время действия, чем защита Тр1. Ступень селективности
должна быть Д/=0,74-0,8 с.
7. Производим проверку трансформаторов тока в соответствии
с указаниями, приведенными в гл. 2. За ток
7расч = 1срПт/&сх
принимаем ток
7-10-120
/раеч =-----1---= 8 400 А (6 кВ); /Рм, = 70 А.
у П/ст. 1
WO/5 У. Ргё]
Пример 15. Выбрать характеристику защиты кабельной линии,
выполненной с реле прямого действия типа РТВ (рис. 10). По линии
питаются два трансформатора 1 000 кВ А, работающие раздельно
на стороне низшего напряжения Ток срабатывания защиты каждого
трансформатора выбран /с.агрт=
=/с.згр2=300 А (6 кВ), защита
трансформатора выполнена по
двухфазной двухрелейной схеме
(неполная звезда), на реле РТВ, с
характеристикой по уставке 1 с.
Характеристики .времени действия
реле РТВ .приведены на рис. 11.
\1раб.нанс~28ОА(6к8)
Рис. Ю. Расчетная схема
к примеру 15.
Рнс. 11. Характеристики вре-
мени действия реле РТВ.
1 — защита трансформатора; 2 —
защита кабеля.
Порядок расчета тот же, что и >в примере 14 (для реле РТ-80):
1- А.з = k-^- /Раб.мако='.3-280А[=840А(6 кВ).
2. /е.а^Ан.еК/с.3 Tpl + 4arp TpJ=l 1 (300-|-100)=440 А (6 кВ).
Выбираем большее из этих двух значений /с.з=840 А (6 кВ).
3. Схема защиты кабеля—неполная звезда (двухфазная двух-
реленная схема), feCx=l
tc.p —А.8^сх/Дт=840 • 5/400—10,4 А.
Принимаем гс.Р = 10 А, тогда
7с.а=800 А (6 кВ).
4. fe,.ocH=0,867 - 6 000/800= 8,6>1,5;
^ч.рез—0,867 • 1 400/800= 1,5> 1,2.
5. Выбираем характеристику време-
ни действия РТВ на кабеле по условию
согласования с характеристикой РТВ на
трансформаторе, т. е. таким образом,
чтобы между этими характеристиками
был интервал Af не менее 0,7—0,8 с
(учитывая неточность работы релеРТВ).
Построение характеристик ведем по
типовым (рис. 12 нли 13) или по факти-
ческим характеристикам (табл. 20 и 21)
6. Производим согласование выбран-
ной характеристики кабеля с характери-
стикой вышестоящей защиты, которая
должна быть построена по данным соот-
ветствующей организации (энергосисте-
ма, предприятие), ведущей настройку
или эксплуатацию питающих элементов
этого узла.
Ступень времени должна быть Д/~
-0,74-0,8 с.
7. Производим проверку трансфор-
маторов тока в соответствии с указа-
ниями гл. 2.
За
принимаем
Рис. 12. Характеристики
выдержек времени реле
прямого действия типа
РТВ (завода «Электро-
аппарат»),
4-10-80
Грасч — ]
= 3 200 А (6 кВ); /Расч=40А.
Типовые характеристики реле типа РТВ приведены на рис. 12,
13; а пределы расширения уставок реле типов РТВ и РТМ даны
в табл. 22, 23.
Таблица 20
^=4//с.з .... 1,5 2 3 4 5
/„=/<• 300, А . . 450 600 900 1 200 1 500
I, с 4 2,5 1,2 1 1
Уставки тока срабатывания реле при использовании выводов
5—7 для присоединения, отличного от заводского (/—II), определе-
ны ориентировочно по выражению
О)
*ср = Ар мин ’
^-отя
10—1229
145
/<=4/4.3 .... 1.5 2 3 4 5
/я=/(.800, А . . 1 200 1 600 2 400 3 200 4 000
t, с 5.8 3.9 2,1 1,8 1,8
Таблица 22
Выводы для при- Положение штекера
VIII VII VI v IV III
Ток срабатывания, А
1—11 5 7 9 11 13 15
1—3 7.5 13 22,5 41,5 100 ——
1—4 8 15 29,5 71.5 Г— 100
1—5 9 19 50 — 71.5 41,5
1—6 11 31 — 50 29,5 22,5
1—7 17,5 — 31 19 15 13
Рис. 13. Характеристики выдержек времени реле РТВ
в приводе ПП-61 Латвэнерго.
1—4 — характеристики для уставок времени соответственно 1, 2, 3
И 4 С
Величина тока, %
тона уставки
Таблица 23
Положение штекера
для при- VIII VII VI V IV III
ння Ток срабатывания, А
I—11 5 6 7 8 9 10
1—3 (0 15 23 39,5 88 —
1—4 и 18 31 71,5 — 88
1—5 13,5 24 55.5 — 71,5 39,5
1—6 17,5 43 — 55,5 31 23
1—7 30 43 24 18 15
Рнс. 14. Ответвления об-
моток реле РТВ и РТМ
(к табл. 22 и 23).
где /с.р.мин-—минимальный ток срабатывания реле; w/wotb — отно-
шение полного числа витков обмотки реле к числу витков, соответ-
ствующему данному ответвлению.
Маркировка выводов реле типов РТВ и РТМ приведена на
5ИС. 14.
18. ТОКОВАЯ СТУПЕНЧАТАЯ ЗАЩИТА
С НЕЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ
1А ЛИНИЯХ 6—10—35—110 кВ С ОДНОСТОРОННИМ
ПИТАНИЕМ
Для защиты от междуфазиых коротких замыканий 6—10—35 кВ
(сети с малыми токами замыкания на землю), имеющих односторон-
нее 'питание, наиболее часто устанавливается в качестве основной
защиты максимальная токовая в двухфазном одно- или двухрелей-
ном исполнении. На линиях 110 кВ максимальная токовая защита
в двухрелейном исполнении может предусматриваться как дополни-
тельная и реже в качестве основной. На линиях 6—10 кВ макси-
мальная токовая защита выполняется одноступенчатой (редко двух-
ступенчатой), а на линиях 35 и 110 кВ — чаще .всего двух- и трех-
ступенчатой.
Первую ступень ступенчатой токовой защиты по возможности
выполняют в виде токовой отсечки без выдержки времени или
в виде комбинированной отсечки по току и напряжению.
Вторую ступень ступенчатой токовой защиты выполняют в вице
токовой отсечки с выдержкой времени 0,5—0,6 с. Ток срабатывания
такой отсечки выбирается по условию согласования с токами сраба-
тывания мгновенных отсечек следующих ВЛ или с токами сраба-
тывания дифференциальных защит силовых трансформаторов.
Например, если по направлению от источника питания -сначала
идет ВЛ-'l, а затем ВЛ-2 и ВЛ-2 имеет отсечку без выдержки вре-
мени с /с з ВЛ 2 = 1 000 А, то ток срабатывании отсечки с выдерж-
кой времени иа ВЛ-1 (вторая ступень) должен быть выбран
7с.'зВЛ-1 = ^я4.зВЛ-2 > (7О
где
йв= 1,14-4,15;
также
7с.зВЛ-1 ~ ^ч/диф.защ- (72)
где /диф.защ — ток срабатывания дифференциальной защиты транс-
форматора.
В зону действия -вторых ступеней токовых ступенчатых защит
прн благоприятных соотношениях т. к. з. в максимальном и мини-
мальном режиме входят конечный участок защищаемой ВЛ, шины
приемной подстанции и части смежных элементов, ‘подключенных
к этим шипам (часто обмотки высшего напряжения трансформатора
н т. п.).
Коэффициент чувствительности вторых ступеней определяют -по
металлическому двухфазному короткому замыканию в конце защи-
щаемой ВЛ, причем
^>1,3 4-1,5. (73)
Третья ступень ступенчатой токовой защиты представляет собой
максимальную токовую защиту, отстроенную от максимальных рабо-
чих токов по ВЛ,
. _ Мсзп 7 /744
ze,3— 'Раб.макс V4?
или, если неизвестна величина йСзп, то [Л. 17]
/’’3‘^4/н. (75)
Ток срабатывания третьей ступени должен быть также согласо-
ван с токами срабатывания третьих (или реже вторых) ступеней
максимальных защит последующих элементов, т. е.
^с'.зВЛ-! — 1 >1 (7с.зВЛ-2 + 7иагр) •
(76)
Таким образом, выбор тока срабатывания третьих ступеней мак-
симальных токовых защит линий с независимой характеристикой
аналогичен выбору тока срабатывания токовой защиты линии с за-
висимой выдержкой времени срабатывания (см. § 17).
Третьи ступени охватывают не только всю защищаемую линию,
но большей частью резервируют защиты шин низшего напряжения за
трансформаторами, н поэтому время действия этих ступеней выби-
рается больше времени действия максимальных токовых защит на
трансформаторах приемных подстанций. Ступень выдержки времени
A?=0.6 с.
Чувствительность третьих зон определяется прн коротком замы-
кании в конце следующего участка (/гч> 1,2).
Порядок расчета ступенчатых токовых защит для сетей
6—10—35 кВ с простой конфигурацией дал -выше, в примере 14.
Графическое изображение характеристик времени действия сту-
пенчатой зашиты производится в осях координат t (время) и I (дли-
на защищаемой ВЛ и следующей), где длины откладываются по
горизонтали.
Графическое изображение характеристики времени действия 'не-
зависимой ют тока максимальной защиты дано на графике рис. 8
(максимальная защита трансформатора).
19. МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА
ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Максимальная токовая защита понижающих трансформаторов,
как правило, является резервной защитой самого трансформатора
(дополняет газовую н дифференциальную) и основной защитой для
шнн его низшего напряжения. На трансформаторах'небольшой мощ-
ности, .когда время действия максимальной защиты может быть вы-
брано 0,5 с, она является основной защитой, так как дифферен-
циальная может не устанавливаться (ПУЭ, § П1-2-52).
Согласно ПУЭ § Ш-2-55 три выборе тока срабатывания макси-
мальной? токовой защиты необходимо учитывать всевозможные токи
перегрузки при отключении параллельно .работающих трансформато-
ров и токи самозапуска электродвигателей, питаемых от трансформа-
тора. В соответствии с этим ток срабатывания простой максималь-
ной токовой защиты (не имеющей каких-либо пусковых реле напря-
жения) выбирается по трем условиям:
1. По условию отстройки от токов самозапуска
/^.макс. (77)
где ktt принимается равным 1,2; /гв для РТ-80 и РТ-40 равен 0,8;
^сзп определяется расчетом; для ориентировочных расчетов можно
принимать: ftcsn—2 для трансформаторов 35 кВ; АСзп—'1,5-г-1,8 для
трансформаторов ПО кВ; /раб.макс — максимальный рабочий ток
трансформатора, принимаемый равным его номинальному току, если
специально .не оговаривается его работа с перегрузкой.
При отсутствии расчетных данных для определения 'Лсап н при
условии, что через трансформатор не питаются высоковольтные дви-
гатели согласно директивным указаниям
7с.э==4/н.
2. По условию отстройки от перегрузки при отключении парал-
лельно работающего трансформатора
lc-3^kB(m — 1) /н т1"
(78)
где т — минимальное число параллельно .работающих трансформа-
торов; kB, kB — то же, что в условии 1; ^сзп—1> если (параллельно
работающие трансформаторы оборудованы быстродействующими за-
щитами, например, прн двух параллельно работающих трансформа-
торах (/п=2), имеющих дифференциальную и газовую защиту;
^н-2 . __9 .
fe,(2— l)'«ri> —k„ H lf’
При работе двух трансформаторов с АВР
7с.зтр1^Асап7нГр24"7нгр1
3. По условию согласования чувствительности максимальных
защит трансформатора и отключающих цепей (например, кабелей)
/с.э—(7с.з.кабЛ"Ь7нагр), (79)
где k„= 1,14-1,5; /с.з.каб — ток срабатывания максимальной защиты
одного из -параллельно работающих кабелей, питаемых от рассма-
триваемого трансформатора при одиночной работе последнего; -вы-
бирается 'наибольшее из произведений п/с.з из всех сочетаний эле-
ментов и уставок данной подстанции или станции; п — число па-
раллельно работающих кабелей (обычно не более трех).
Из результатов по пп, 1, 2, 3 выбирают наибольшее значение
и проверяют коэффициент чувствительности защиты
Ач.оСн = 7н.а.мпн//Сз Д? 1,5, (80)
где /к.п.мин—первичный ток в месте установки защиты при метал-
лическом коротком замыкании на шн-нах (за трансформатором) для
минимального режима.
При выполнении максимальной защиты по схеме включения реле
на разность токов двух фаз А, следует определять по первичным
токам и для такого вида короткого замыкания, при котором ток
в реле будет наименьшим (см. ниже пример 16).
Если /г,1.осы<1,5, то схема максимальной защиты .должна быть
изменена: вместо схемы на разность токов применить схему непол-
ной звезды или дополнить максимальную защиту пуском по напря-
жению.
Вторичный ток срабатывания реле для схемы включения реле па
фазные токи (неполная звезда)
1'с.р — /с.е/Лт-
При включении реле на разность токов двух фаз
ic.p - 7с.зФ 3 /Лт,
(81)
(82)
где К 3 — коэффициент схемы А’Сх.
Время действия максимальной защиты понижающего трансформа-
тора выбирается большим, чем наибольшее время действия защиты
отходящих элементов. Ступень выдержки времени Д<=0,6 с при
выполнении защит с независимой выдержкой времени; А/=0,74-0,8
при выполнении одной из защит с зависимой выдержкой времени
(реле РТ-80, РТВ). Во всех случаях время действия максимальной
защиты понижающего трансформатора не должно быть более 5 с.
Пример 16. Рассчитать максимальную токовую защиту пони-
жающего трансформатора -мощностью 7,5 тыс. кВ А, 35/6,6 кВ, ра-
ботающего параллельно с таким же трансформатором (рис. 15).
На трансформаторе на стороне 35 кВ установлена максимальная
токовая защита в двухфазном двухрелейном исполнении (схема пе-
ПОЛ1НОЙ звезды). Ток трехфазного короткого замыкания на шипах
6 кВ составляет =880 А (35 кВ) в минимальном режиме.
7500
ip = -r=—-— = 124 А (35 кВ) нли 650 А (6 кВ).
У 3 -35
Рис. 15. Полная защита трансформатора мощностью 7,5 тыс. кВ • Л,
35/6,6 кВ.
От шин 6 кВ (подстанции отходят кабельные линии, работающие
параллельно по два кабеля в группе. Ток срабатывания максималь-
ной независимой защиты кабеля /с.э.каб=240 А (6 кВ), tc.z= 2 с.
Расчет /е.в ведется в указанной -выше последовательности по
трем условиям:
1* Л(.з== £ ^Раб-макс» НЛИ 7с>3^^а4/Н(1р»
Так как йсзп не рассчитан, примем по этому условию
/с.3=:'4/п.тр=4-124=496 А (35 кВ).
2' /о-3 = ka(tn— 1)/b iP = 0,85(2— 1) = 350 А <35 кВ)'
3. Для определения /о.з трансформатора по третьему условию
произведем предварительные вычисления тока иагрузки подстанции.
7с.з.каб==240 А(6 кВ) при Iс.з.каб^4 /Е
и, следовательно, /Е.као=60 А.
Приводим этот ток к стороне 35 кВ
Рис. 16. Схема максимальной и дифференциальной защит трансфор-
матора мощностью 7,5 тыс. кВ - А; 35+5%/6,6 кВ.
6,6
Льв.каб—240’35 = 45 А (35 кВ).
Общая нагрузка подстанции S=15 тыс. кВ-А, или ZpS6 чане —
«250 А (35 кВ).
Возможна кратковременная работа одного трансформатора
с двойной перегрузкой.
За исключением нагрузки двух указанных выше присоединений
с /н.квб=2 •60='120 А (6 кВ) или 23 А (35 кВ),
максимальный ток нагрузки подстанции
/Вагр=250—23= 227 А (35 кВ).
Определяем ток 7с.з максимальной защиты трансформатора по
третьему условию
/с.з = Йи(/о.э-кабН+7пагр) ='1,1(45 2 +
+227) = 1,1-317=350 А (35 кВ).
Из результатов расчета по тип. 1, 2, 3 выбираем наибольший
/сг=496 А (35 кВ).
Для включения защиты по схеме неполной звезды (два реле)
определяем
О,
/с.э 496
5/к31мин 0,5-880
(защита не работает).
Следует -включить третье реле (иа схеме -рис. 16) и тогда fe<2)4
увеличится в 2 раза
/(3)
К.З МИН
I с.з
496 — 1-77> 1,5,
ч го соответствует ПУЭ.
Вторичный ток
496-5
:с.р = 200 =
Выбираем реле РТ-40/20.
Время действия защиты
^с.з~^с.з.каб4_-А,/=2-1-0,6 —2,6 с.
Принимаем реле ЭВ-124.
Пример 17. Рассчитать максимальную токовую защиту на сто-
роне 6 кВ понижающего трансформатора 1 000 кВ • А, соединение
o6motokY/Y-<> 6,3/0,4 кВ, работающего одиночно. Защита выполнена
по схеме неполной звезды с двумя реле (также, как в примере 16).
Ток трехфазного короткого замыкания на шинах 0,4 кВ =
= 1 300 А (6 кВ); /нтр = 100 А (6 кВ); /с,3 = 400 А (6 кВ).
Второе н третье условчя в этом случае не учитываются, так как
трансформатор работает одиночно, на стороне 6,4 кВ нет параллель-
ных нли одиночных фидеров относительно большой мощности
400-5 л .
'«•В- 100------° А'
Для двухфазного короткого замыхания
1 300-/3
2-400 ~2'8
1,5.
Для однофазного короткого замыкания
/гО) = 117/400 < 1,
где 117 А=‘/з тока однофазного короткого замыкания (см. при-
мер 5).
Вывод: защиту от однофазных коротких замыканий на стороне
0,4 кВ максимальная защита иа стороне 6 кВ не обеспечивает. Тре-
буется установить специальную защиту от однофазных коротких
замыканий (10 — см. па рис. 6). Расчет этой защиты производится
по условиям § 22.
20. МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА ПОНИЖАЮЩИХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ С ПУСКОМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ
В тех случаях, когда для простой токовой максимальной защи-
ты трансформатора коэффициент чувствительности k4 не удается
получить равным или большим 1,5, максимальную защиту выполня-
ют с 'пуском по напряжению.
В .настоящее время в качестве пускового органа по .напряже-
нию применяют (Л. 18] схему комбинированного пускового органа,
состоящего из одного реле максимального напряжения, включаемого
на линейное напряжение, и одного фильтр-реле напряжения обрат-
ной последовательности РНФ-1.
Ток срабатывания такой защиты определяется без учета режима
самозапуска, благодаря чему повышается чувствительность этой за-
щиты (по току).
Льз = Ля- (83)
где /гн=1,2; /гв для РТ-40 равен 0,8.
Вторичный ток реле определяется
т'ср^/с.З^С-к/^Т- (84)
Напряжение срабатывания фильтр-реле напряжения обратной
последовательности РНФ-1 принимается большим, чем возможный
ток небаланса на выходе фильтра [Л. 18] и выбирается равным
«с.з=0,06«н, (85)
где ип — мсждуфазное (линейное) напряжение.
При кы = 100 В Нс.з=6 В.
Реле РНФ-1 имеет пределы регулирования от 6 до 12 В.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения,
включаемого на междуфазное напряжение, определяется по выра-
жению:
Мс-₽= Мв
(86)
где «мин — напряжение в местах установки защиты в условиях само-
запуска после отключения внешнего короткого замыкания (опреде-
ляется расчетом); йн=1,2; /гв = 1,17—1,25 (для реле минимального
напряжения серин ЭН-500).
При отсутствии расчетных данных режима самозапуска времен-
но в условиях наладки допустимо .принять
нс.з= (0,54-0,6)«в. (87)
Эта величина должна быть уточнена после проведения расчета
(или испытания) режима самозапуска.
Коэффициенты чувствительности определяются как для токового
реле, так и для реле напряжения
кчл — /к.з/7с.з^ 1,5;
н = 0/<2>к.з/С/с.з>1,5;
i — Тк.з/т'с.з^ 1,5;
U — ^С.з/Иц.з^ 1,5,
(88)
(89),
(90)
(91)
При выполнении функций резервирования принимают
Расчеты показывают, что для двухобмоточных трансформаторов
с низшим напряжением 6—10 кВ при 'подключении пусковых реле на-
пряжения к трансформатору напряжения со стороны 6—10 кВ, ука-
занные выше параметры срабатывания реле напряжения обеспечива-
ют их достаточную чувствительность при всех видах коротких за-
мыканий. Поэтому допустимо в условиях наладки производить по-
верочный расчет только для определения коэффициента чувствитель-
ности токового органа этой защиты (Л. 18].
21. ТОКОВАЯ ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ
Режим перегрузки является, как правило, симметричным режи-
мом. Поэтому защита от перегрузки выполняется обычно одним то-
ковым реле, включенным на ток любой из трех фаз защищаемого
элемента.
Защита от перегрузки может действовать либо «а сигнал, либо
(в опасных случаях) на отключение, либо на автоматическую раз-
грузку защищаемого элемента.
Поскольку при коротком замыкании возникает кратковременное
увеличение тока через защищаемый элемент и при этом может дей-
ствовать также защита от перегрузки, последнюю выполняют с вы-
держкой времени большей, чем наибольшее время действия макси-
мальной защиты от токов короткого замыкания в данном узле
(обычно 7—9 с). Защита от перегрузки трансформаторов действует
па сигнал. Ток срабатывания реле, включенного иа ток фазы,
__
'с ₽ ~ йалт ’
(92)
где k-к для защиты от перегрузки принимается равным 1,05; для
реле РТ-40 равен 0,8; /н— номинальный ток трансформатора; пт —
коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Защита от перегрузки электродвигателей устанавливается на
двигателях, (подверженных перегрузкам по технологическим (причи-
нам, а также на тех двигателях, у которых не обеспечивается «пуск
или самозапуск при наличии нагрузки у 'приводного механизма.
Ток срабатывания реле защиты от перегрузки
где
fen=l,05 при действии защиты на сигнал, йы = 1,1Н-1,2 при дей-
ствии защиты на отключение двигателя или разгрузку механизма;
Асх = 1 для схемы соединения трансформаторов тока в звезду, йсх=
~ КЗ для схемы включения одного реле иа разность токов двух
фаз; /Е — номинальный ток двигателя, который определяется по вы-
ражению
Р
1К=-Г—--------, (94)
Н КЗП„С05¥7]
1'де Р— (мощность на валу электродвигателя, кВт; Ui{— номиналь-
ное напряжение, кВ; т] — к. п. Д. двигателя.
Время действия защиты от перегрузки на электродвигателях
/=14-5-16 с.
При выполнении защиты с реле РТ-80 (ИТ-80) это время соот-
ветствует 'независимой части характеристики времени действия
реле.
22. СПЕЦИАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА
ОТ ОДНОФАЗНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
С СОЕДИНЕНИЕМ ОБМОТОК Y/Y-o
И ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТЬЮ СО СТОРОНЫ
НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (ЗАЩИТА НУЛЕВОЙ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ)
В соответствии с ПУЭ § Ш-2-62 па понижающих трансформато-
рах 320 кВ - А и более с первичным напряжением до 10 кВ вклю-
чительно и соединением обмоток Y/Y-» с заземленной нейтралью
должна предусматриваться защита ог однофазных замыканий на
землю со стороны низшего напряжения.
В связи с тем что максимальная токовая защита таких транс-
форматоров (устанавливаемая со стороны 6—10 кВ), как правило,
недостаточно чувствительна к однофазным замыканиям на землю со
стороны низшего напряжения (см. пример 17), на этих трансформа-
торах в настоящее время обязательно устанавливается .специальная
токовая защита от однофазных коротких замыканий. Защита выпол-
няется с помощью одного токового реле, 'включаемого через транс-
форматоры тока в заземление нейтрали трансформатора между
трансформатором и точкой заземления (см. рис. 6).
Ток срабатывания этой защиты выбирается по двум условиям:
1. Отстройки от возможного тока небаланса, обусловленного
несимметрией осветительной или другой нагрузки, по выражению
/с.з^Ою/н.тр, '(9о)
где /н.тр —номинальный ток трансформатора;
2. По согласованию с защитой (отсечкой) на электродвигателях
и других .питаемых элементах, у которых отсутствует специальная
защита от коротких замыканий на землю
7 С.З = &е7С-З.ДВ, (96)
где
/г н .принимается равным 1,3; /с.з.д в—'Максимальный ток сраба-
тывания отсечки на наиболее крупном двигателе.
Из полученных по пп. I и 2 результатам выбирается наиболь-
шее значение.
Проверка коэффициента чувствительности
= (97)
где /Ю—ток однофазного короткого замыкания на землю, опреде-
ленный согласно этой инструкции.
Расчеты показывают, что коэффициенты чувствительности этой
защиты .при указанных выше соотношениях получаются почти всегда
больше 1,5.
Согласование по времени. В связи с тем, что защиты от между-
фазных коротких замыканий на элементах 0,4 кВ осуществляются
плавкими вставками (предохранителями) пли автоматами, имеющими
ограниченно зависимую от тока характеристику времени действия,
на трансформаторах рассматриваемую защиту от замыканий на зем-
лю выполняют обычно токовым реле серии РТ-40 (ИТ-80). Характе-
ристика 'Времени действия защиты выбирается при этом такой, чтобы
обеспечить 0,7 ч-0,8 с в независимой части характеристики реле.
Наиболее удобно и наглядно производить согласование зависимых
защит графическим путем. Рекомендуется выбирать .время действия
этой защиты порядка 3—4 с в независимой части, учитывая возмож-
ность увеличения времени сгорания плавкой вставки.
23. СЕЛЕКТИВНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА (СИГНАЛИЗАЦИЯ)
ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В КОМПЕНСИРОВАННЫХ
СЕТЯХ 6—10 кВ
Замыкание одной фазы на землю в компенсированных сетях
(в сетях с компенсированной нейтралью) не нарушает энергоснаб-
жения потребителей, поэтому допускается работа сети в режиме
замыкания на землю в течение 2 ч для генераторного напряжения,
а в других сетях и несколько дольше. Однако чем дольше длится
поиск места замыкания на землю, тем больше вероятность возникно-
вения междуфазных и двойных (в разных точках) замыканий, кото-
рые сопровождаются большими т. к. з. и являются опасными вида-
ми .повреждения.
Поэтому в настоящее время приняты меры к созданию селектив-
ной защиты (сигнализации) от замыканий на землю для установки
в компенсированных сетях. При этом имеется в виду, что согласно
ПТЭ в СССР все сети 6—35 кВ должны работать в режиме ком-
пенсированной нейтрали, при котором ток замыкания на землю ра-
вен нулю или составляет несколько ампер. Ограничение токов за-
мыкания .на землю создает наилучшие условия для гашения дуги
в месте замыкания и в 85% случаев приводит к самоустранению за-
мыканий на землю.
В настоящее время известен ряд -устройств сигнализации замы-
каний на землю, которые группируются по принципу действия:
а) токовая (ненаправленная) сигнализация;
б) 1направленная сигнализация.
Следует отметить, что выпускавшиеся ранее заводами устройст-
ва направленной сигнализации типа УЗ, УЗИ, ПНДФ в заводском
исполнении непригодны для работы в сетях с компенсированной ней-
тралью. Что касается простой ненаправленной токовой сигнализации
(реле ЭТД-551/60, включенное иа трансформатор тока типа ТЗР),
то она также не может быть применена в сетях с компенсированной
нейтралью.
Наиболее перспективной для применения в компенсированных
сетях 6—35 кВ следует считать токовую сигнализацию замыканий
на землю, реагирующую на сумму всех высших гармоник тока по-
вреждения.
Как показали исследования процессов однофазного замыкания
на землю, в компенсированных сетях к месту замыкания протекают
все высшие гармонические составляющие тока повреждения и пои
этом сумма высших гармоник в поврежденном фидере значительно
157
больше, чем в каждом из неповрежденных фидеров. Опыты пока-
зали, что новые устройства четко указывают .поврежденный эле-
мент.
Новые устройства разработаны в нескольких видах: УСЗ-2/1;
.УСЗ-2/2; УСЗ-З в зависимости от места их установки, наличия
трансформатора напряжения на подстанции, трансформатора тока
ТЗР на фидере и т. д. Одно из устройств УСЗ может подключаться
к проверяемому фидеру с помощью измерительных клещей.
В связи с положительными результатами испытаний .новых при-
боров есть основания считать, что именно этот принцип будет поло-
жен в основу устройств селективной сигнализации замыканий на
землю, которые должны выпускаться электропромышленностью для
массового применения в сетях 6—35 кВ.
24. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ
НАПРАВЛЕННЫХ ЗАЩИТ
Максимальные .направленные защиты, как правило, состоят из
следующих элементов: пусковые органы (реле тока), органы направ-
ления (реле направления мощности) и органы выдержки .времени
(реле времени).
Пусковые органы (реле тока) всегда должны быть отстроены от
нормального рабочего тока, а при 'необходимости- и от возможных
токов шерегрузки. Выбор токов срабатывания пусковых органов
производится аналогично рассмотренному выше.
Органы выдержки времени -настраиваются таким образом, что-
бы между максимальными направленными защитами, действующими
в одном направлении, соблюдалась ступень выдержки 'Времени А/.
Для максимальных .направленных защит с пусковыми реле с неза-
висимой выдержкой времени Д/=0,54-0,6 с, а для пусковых реле
с зависимой от тока выдержкой времени (реле ИТ-80) А/=0,7 с
или более.
Для органов направления определяется «мертвая» зона, т. е. та
часть защищаемого элемента вблизи места установки защиты, где
реле направления .мощности может бездействовать при трехфазном
коротком замыкании. Бездействие реле объясняется тем, что при
близком трехфаэном коротком замыкании напряжение :в месте уста-
новки реле может снижаться вплоть до нуля и, следовательно, мощ-
ность s=ui cos ср также может снижаться до нуля.
Длина «мертвой» зоны определяется по выражению
. __________ннптзМЕК______
M-r"rZ(/<^COS(¥p+ а)’
где Змии — минимальная мощность срабатывания реле при токе ip =
= /к.з(3)/лт; /к.а(г) — ток, протекающий по защищаемой линии при
трехфазном коротком замыкании на границе «мертвой» зоны; по-
скольку величина /к.з(3) неизвестна (так как зависит от (м), то для
упрощения эту величину принимают равной величине тока трехфаз-
ного короткого замыкання на шинах, т. е. в самом начале линии;
и=90—уи — угол, дополняющий ун До 90°; уя — угол полного сопро-
тивления цепи напряжения реле направления мощности; <рр — угол
сдвига между вектором тока ip и вектором напряжения цр (угол по-
ложителен, когда ток отстает от напряжения).
Пример 18. Определить «мертвую» зону однофазного индукцион-
ного реле направления мощности, включенного на фазный ток и меж-
дуфазное напряжение, по 90-градусной схеме. Тип реле ИМБ-171/1
Вращающий момент реле равен:
AlBp = feUpip cos (.фр+45е), (99)
где а=45° задается в заводском каталоге, где указывается, что
реле имеет максимальную чувствительность, когда вектор тока опе-
режает вектор напряжения на 45°.
Направленная защита установлена на кабельной линии 6 кВ
длиной 2 км, сечением 120 мм2, у которой 2=0,153+/0,076 (0,17 Ом).
Коэффициент трансформации трансформатора напряжения
«„=6000/100 = 60.
Коэффициент трансформации трансформатора тока
мт=400/5=80.
Ток трехфазного короткого замыкания на шинах (в начале за-
щищаемой линии)
/031 = 6000 А.
Минимальная мощность срабатывания реле при токе короткого
замыкания составляет ПО В-А
Определяем величину <рр для 90-градусной схемы включения реле
фр=фк—90°,
где
х 0,076
¥к = arctg —) ?к = arctg = 26°;
cos(26°—90°+45с) =cos (—19°)'=0,945;
cos (срр + а) =0,945.
Определяем длину «мертвой» зоны
60-80-110
м —КТ-0,17-6000й-0,945 = 0,0.2 км>
Допустимая длина «мертвой» зоны не более 10% длины линии. В дан-
ном примере
/„ 0,052
/м = -у- 100 = —у— 1С0 - 2,6%,
т. е. менее 10%. Применение более чувствительных реле РБМ-171
еще более снижает длину мертвой зоны.
25. ЗАЩИТА МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Защита минимального напряжения на электродвигателях с дей-
ствием на отключение устанавливается на неответственных двигате-
лях или на таких двигателях, самозапуск которых недопустим по
условиям техники безопасности или технологическим 'Причинам или
не может быть обеспечен по каким-либо другим причинам.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения (на-
пряжение замыкания контактов) рассчитывается по формуле
^Н^н.дв
(ЮО)
где /гп=0,6—0,7, пв — коэффициент трансформации трансформатора
напряжения
Защита минимального напряжения действует иа отключение не-
ответственных двигателей с выдержкой времени, равной /1=0,5 с.
Выдержка времени второй ступени данной защиты, действую-
щей на отключение других (не указанных выше) двигателей, прини-
мается равной /2=6—9 с.
Защита минимального напряжения на синхронных компенсато-
рах (СК) устанавливается с действием иа отключение.
Напряжение замыкания контактов реле минимального напряже-
ния:
^с.р—0,4 17н/пн,
(Ю1)
где U„ — номинальное линейное напряжение синхронного компенса-
тора; пв — коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Время действия защиты /=9 с (если не требуется более быстрое
отключение СК для обеспечения действия автоматики). Устройство
минимального напряжения в схемах АВР служит для обеспечения
автоматического включения резервного источника питания при дли-
тельном глубоком снижении напряжения иа рабочем источнике. В ти-
повых схемах АВР устройство минимального напряжения выпол-
няется обычно двумя реле минимального 'напряжения, которые отклю-
чают рабочий источник питания при снижении напряжения на рабо-
чем источнике до (0,25=0,3) (7П, и длительность снижения равна или
больше времени действия максимальной защиты рабочего источника
питания. Если имеется напряжение на резервном источнике питания
выше 0,6(7ц, то включается резервное питание.
Исходя из этого, напряжение замыкания контактов реле мини-
мального напряжения в схемах АВР выбирают равным:
Uc -р—0,25(7и/ян-
(Ю2)
Глава пятая
РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТ
ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА ПОСТОЯННОМ
ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ
26. РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ОТСЕЧКИ
Дифференциальная отсечка (дифотсечка) понижающих транс-
форматоров выполняется на реле серии РТ-40.
Ток срабатывания выбирается по двум условиям.
1. По условию отстройки от расчетного максимального тока не-
баланса переходного режима при внешних коротких замыканиях.
160
2. По условию отстройки от броска тока намагничивания. Эта
условие, как правило, является определяющим, так как принимается
/с.з=(3-4)/„, (103)
где /в — номинальный ток, соответствующий номинальной мощности
трансформатора или типовой мощности автотрансформатора.
Коэффициент чувствительности дифотсечки должен быть:
^ч=/р.к//с.р^2, (104)
где (р.к — ток в реле при рассматриваемом случае короткого замы-
кания определяется с учетом вида повреждения и схемы соединения
трансформаторов тока; tc.p — ток срабатывания реле,
1с.р = /с.З^Сх/Ит- (105)
Применение дифотсечки считается целесообразным, если не тре-
буется выравнивания вторичных циркулирующих токов днфзащиты
трансформатора, т. е. разница между номинальными величинами цир-
кулирующих токов не превышает 10%.
Пример 19. Рассчитать ток срабатывания дифотсечки трансфор-
матора SH=3 200 кВ-А; (7Н=35±2 • 2,5%/6,ЗкВ; /н=52,8/293 А; ик=
=7%; соединение обмоток Y/A-11.
Схема дифотсечки приведена на рис. 15.
Трансформаторы тока на стороне 35 кВ соединяем в треуголь-
ник, а на стороне 6 кВ — в звезду н определяем необходимые коэф-
фициенты трансформации
ят3е = /и/1т= -52,8/5 = 91,5/5. (106)
Принимаем трансформаторы тока с пт = 100/5
Птб,э= 1 293/5.
Принимаем трансформаторы тока па стороне 6 кВ с ?гт=300/5.
Определяем вторичные циркулирующие токи в плечах защиты и ток
небаланса .при номинальной нагрузке
/У-52,8 _ ,
,ss~ 100/5 “ 4,56 А
293
1«>’= ЗСО/5 = 4,88 А
/и0=4,88—4,56=0,32 А,
или в процентах
0,32
ijt.6 — 4 56 ’ ~ 1 ’“З’/о Ю°/о.
Таким образом, разница между величинами циркулирующих то-
ков не более 10%, и поэтому выравнивающие автотрансформаторы
можно не устанавливать.
Первичный ток срабатывания дифотсечки выбираем по второму
условию, т. е. отстройке от броска намагничивающего тока, которое
является, как правило, определяющим
7с.з=4/п=4-52,8=211 А (35 кВ).
11—1229
161
Коэффициент чувствительности для данной схемы защиты опре-
деляется в минимальном режиме при двухфазном коротком замыка-
нии на стороне 6 кВ
^=г».ми,.Ле.Р = /^//с(33>- (107)
Это делается потому, что прн двухфазных коротких замыканиях
между любыми фазами па сторопе треугольника токи реле в двухре-
лейной схеме одинаковы и равны /1^Д.
Если принять, что ток трехфазного короткого замыкания на сто-
роне 6 кВ в минимальном режиме задан (или рассчитан ранее) рав-
ным 500 А (35 кВ), тогда
^>=
0,867-500
211
= 2,05 >2.
Таким образом, дифотсечка удовлетворяет требованиям ПУЭ и
может быть применена с этим током срабатывания. Если же /гч<2,
то следует рассмотреть вопрос о применении более сложных реле
РНТ-565. В данном случае расчет велся по току стороны 35 кВ, ко-
торая была принята за осно-вную (расчетную), В тех случаях, когда
циркулирующие токи примерно равны, за основную (расчетную) сто-
рону можно принимать любую, т. е. 35 кВ или 6—10 кВ.
27. РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
С РЕЛЕ РНТ-565
Указания по расчету дифзащит с реле РНТ-565, рекомендуемый
порядок расчета п примеры расчета для двух- и трехобмоточного
трансформаторов приведены в [Л, 18].
В настоящих инструктивных указаниях приводится изложение
указанной типовой методики, достаточное для проведения повероч-
ного расчета запроектированной защиты.
Первичный ток срабатывания защиты с РНТ-565 выбирается по
следующим условиям:
1. По условию отстройки от расчетного максимального тока не-
баланса /Нб.рост переходного режима при внешних коротких замы-
каниях. определяемого с учетом насыщения трансформатора в реле
РНТ-565,
/с.зг^ Ан/нб.расч, (168)
где йн=1.3.
2. По условию отстройки от броска намагничивающего тока при
включении неиагруженного трансформатора под напряжение (вклю-
чении на холостой ход)
(109)
где /н — номинальный ток, соответствующий номинальной мощности
трансформаторов (номинальной мощности его наиболее мощной
обмотки) или типовой мощности для автотрансформаторов; ^п^1,3
или уточняется при наладке, т. е. при пятикратном включении транс-
форматора под напряжение. •
а) Ток небаланса. Расчетный ток небаланса /яб.расч определяет-
ся как сумма трех составляющих:
/пб.раеч==//нб.расч4-//,нб.расч-|-/Л//₽б.расч, (110)
где
^нб.расч— ^пер^одп/г/к.з.макс;
(111)
I ив.Рвсч — АЦУак.з.макс-!" з.макс1 (112)
f _ т1расч ~ mI . WII расч~ МП .
мб.Рвсч и, Чкз~г w 'Пк.3-
“Чрасч “'Прасч
(ИЗ)
В этих выражениях приняты следующие обозначения:
/'нв.расч — составляющая тока небаланса, обусловленная
погрешностью трансформатора тока;
/"вб.расч — составляющая, обусловленная регулированием
напряжения защищаемого трансформатора;
/"'нв.расч — составляющая, обусловленная неточностью
установки на РНТ-565 расчетных чисел витков
для неосновных сторон (см. ниже);
/к.з.макс — периодическая слагающая тока (при /=0),
проходящего при расчетном внешнем (как пра-
вило, трехфазном) металлическом коротком
замыкании на стороне, где рассматривается
повреждение;
fi — относительное значение тока намагничивания,
при проектированни всегда принимается рав-
ным 0,1, прн необходимости эта величина уточ-
няется в сторону уменьшения на основании
фактических данных наладки;
knRa — коэффициент однотипности трансформаторов
тока; для защит трансформаторов берется,
как правило, равным 1;
&пер — коэффициент, учитывающий переходный ре-
жим; по протнвоаваринному циркуляру
№ Э-5/62 от 25 сентября 1962 г. «О предот-
вращении неправильных действий дифферен-
циальных токовых защит» принимается рав-
ным 1,2—1,3;
4к.з.макс’ ^Зк.з.мякс ~ периодические слагающие токов (при /=0),
проходящих прн расчетном внешнем коротко':
замыкании на стороне, где производится ре-
гулирование напряжения (для трехобмоточ-
ных трансформаторов);
Д(7а, — относительные погрешности, обусловленные
регулированием напряжения на сторонах за-
щищаемого трансформатора и принимаемые
равными половине суммарного диапазона ре-
гулирования на соответствующей стороне (так
как расчет дифзащиты производится по режи
му, соответствующему средней величине регу-
лируемого напряжения);
гЩрасч, Щцрасч — расчетные числа витков обмоток реле РНТ-565
для неосновных сторон, определяемые по
условию баланса намагничивающих сил при
внешних повреждениях;
Шт, си и — принятые (целые) числа витков РНТ-565 для
соответствующих неосновных сторон;
11*
163
Iik.b, Jiik.ts—’периодические слагающий токов (при f=D').,
проходящих при расчетном внешнем коротком
замыкании на сторонах, где используются со-
ответственно числа витков Wi и ton обмоток
РНТ-565; эти токи должны учитываться с их
знаками, причем за положительные приняты
направления токов к защищаемому трансфор-
матору.
Примечание. Указанные выше выражения составлены приме-
нительно к трехобмоточному трансформатору; при двухобмоточном
трансформаторе в правой части выражений 7"но и 7"'но исключаются
вторые члены.
б) Расчет числа витков РНТ-565. Уставка тока срабатывания,
а также -выравнивание различных по величине вторичных циркули-
рующих токов производится на реле РНТ-565 с помощью подбора
соответствующих чисел витков дифференциальной (зажимы 4—6) и
уравнительных (зажимы 1—2 и 3—2) обмоток (рис. 17).
В начале расчета необходимо одну из сторон трансформатора
принять за основную. За основную принимается та сторона, которой
соответствует наибольший вторичный ток в плече защиты, опреде-
ляемой для всех сторон но одной и тон же мощности.
Рис. 17. Принципиальная схема вклю-
чения. реле РНТ-565.
Число витков РНТ-565, соответствующее току срабатывания за-
щиты, для основной стороны определяется по выражению
ЬУоск.расч — Р c.p/ic.p.ocn.
(Н4)
где fc.p — намагничивающая сила (ампер-витки) срабатывания реле
РНТ-565, по данным завода /?с.р=100 А в; й.р.осп — ток срабатыва-
ния реле, отнесенный к основной стороне, определяется приведением
первичного тока срабатывания защиты ко вторичным цепям транс-
форматоров тока основной стороны,
ic.p.OCH” / с.з.осн^схМт- (115)
Числа витков неосновных сторон, предназначенные для устра-
нения неравенства циркулирующих токов, выбираются:
для первой уравнительной обмотки
®1рас,= «'о=к^; (Н6)
для второй уравнительной обмотки
гозн ,. .
“’Прасч =“W (И?)
где i'och, ii, in — вторичные токи ib плечах защиты для трехобмоточ-
ного трансформатора; а10сн, аЩрасч, Wiipacn— принятое число вит-
ков основной стороны и расчетные числа витков для неосновных
сторон.
Коэффициент чувствительности дифзащиты определяется как
отношение
^Ч = 1р.полн/Ес.р, (118)
где ip.no пн — ток в обмотке реле РНТ-565 при коротком за-мыкании
в зоне действия защиты в минимальном режиме системы, приводится
ко вторичной цепи с учетом вида повреждения и схемы соединения
(^сх) трансформаторов тока; ic.p — ток срабатывания реле, соответ-
ствующий числу витков обмотки РНТ-565, используемых на тон сто-
роне, по которой проходит ток.
Необходимо иметь £ч~2 (по ПУЭ, разд. III).
Порядок расчета дифференциальной защиты с реле РНТ-565 по-
казан в примере 20.
Пример 20. Рассчитать дифференциальную защиту с реле РНТ-565
понижающего трансформатора мощностью 7,5 тыс. кВ-А; 35±
+5%/6,6 кВ; uIt=7,5%; соединение обмоток Y/A-11. Схема защиты
приведена на рис. 16. Токи короткого замыкания рассчитаны предва-
рительно и составляют на стороне 6 кВ: в максимальном режиме
^юз.макс= 750 А (35 кВ) и в минимальном |\,ган = 600 А (35 кВ).
1. Определение первичных и вторичных токов приведено
в табл. 24
2. Определим первичный расчетный ток небаланса с учетом вто-
рой составляющей
^нб.Расч 7 нб.расч Т~ 7 иб.Раеч — ^апеР^одм)*7к-3.N3HC -f- А0/а/к.3.ыакс =
= (1,3-1-0,1 -1-0,05)-750 = 135 А (35 кВ).
3. Предварительно .определим первичный ток срабатывания за-
щиты:
а) по условию отстройки от максимального тока небаланса
7с.з^йп/пб.расч= 1,3• 135=476 А (35 кВ);
б) по условию отстройки от броска тока намагничивания
/с.з^1,3/пам тр= 1,3-124=160 А (35 кВ).
Наименование величины Числовое значение для стороны
35 кВ 6 кВ
Первичные токи (номиналь- ные) Коэффициент трансформа- ции трансформатора тока Соединение обмоток транс- форматора тока Вторичные токи в плечах днфзащиты, соответст- вующие номинальной мощ- ности трансформатора , 7 500 =124 А ^3-35 200.5 Д 124- КЗ 200/5 —°-36А Основная сторона 7 500 /н=77= =658 А Кз-6,6 750 5 Y 658 =====4,38 А 7а0/5
Таким образом, расчетным является /с.з=176 А (35 кВ).
4. Производим предварительную проверку чувствительности. Рас-
четным является двухфазное короткое замыкание на стороне 6 кВ
в минимальном режиме системы.
Ток срабатывания реле, приведенный ко вторичным цепям транс-
форматоров тока питающей стороны (35 кВ),
. Zc.8K~3~ 175-Г~
'е-Р — «135 ~ 200.-5 — ’ А’
,*(2) _ 0,867-800-К‘З-
^.полн 900^5 = А ’
22,4
— 7 g = 2,94 }> 2.
Таким образом, следует продолжить расчет защиты с реле
РНТ-565. За основную сторону принимаем сторону 35 кВ (с наиболь-
шим вторичным током).
Определение чисел витков РНТ-565 приводится в табл. 25.
Выбранные числа витков могут устанавливаться следующим
образом (рис. 17).
а) С использованием дифференциальной обмотки (4—6) и одной
из уравнительных: иДИф = 12 витков; wyp=3 витка (другая уравни-
тельная обмотка не используется и оставляется разомкнутой).
При этом цепь трансформаторов тока стороны 35 кВ подклю-
чается к выводу дифференциальной обмотки 4, а цепь трансформа-
тора тока стороны 6 кВ — к выводу уравнительной обмотки 1. Пе-
ремычка 2—4 замкнута.
б) с использованием двух сравнительных обмоток (без диффе-
ренциальной обмотки): wypi=12 витков; шурц = 15 витков; диффе-
ренциальная обмотка отключена и разомкнута.
При этом цепь трансформаторов тока стороны 35 кВ подклю-
чается к -выводу 1, а цепь трансформаторов тока стороны 6 кВ —
к выводу 3. Перемычка 2—4 снята. К зажиму 2 подключается общий
(нулевой) провод днфзащиты.
Наименование величины Обозначение и метод определенна Числовое значение
Ток срабатывания ре- ле на основной сто- роне *с.р *осн==^с.з^ех/^т35 176- >{3_=7 6А 200/5
Расчетное число вит- ков обмотки РНТ-565 для основ- ной стороны ^оен.расч—^с.рЛе.р.оен 100/7,6=13,2
Предварительно при- нятое число витков для уставки на основной стороне ^осн 13 (принимается ближай- шее меньшее)
Соответствующий ток срабатывания иа основной стороне z с. Р. оен=. Р Л^осн юо 13—7.7 А 176 А (35 кВ)
Расчетное число вит- ков обмотки РНТ-565 для неос- новной стороны (6 кВ) w Ipac’i=ffi,ocu 'осн/': I 5.35 „ ,3* 4,38 ~10,8
Предварительно при- нятое число витков на стороне 6 кВ ®i 16
Составляющая пер- вичного небаланса 1"'м= _ тТрасч~а'1 и. 'к.з.маге 1расч -1^.750^ 1b =^10 А (35 кВ)
Первичный ток неба- ланса с учетом J п | 'нб.раеч—1 нб.уасч i 4"^7/нб.расч"Ь^ 'нб.расч 1354-10=145 А (35 кВ)
Уточненное значение первичного тока срабатывания защи- ты Ц. з^^дЛ1б. расч 1,3- 145=188А (35кВ), т. е. больше, чем ранее принятый /0 3=176 А, поэто- му расчет произво- дится вновь по /е.3=188 А (35 кВ)
Продолжение табл. 25
Наименование величины Обозначение и метод определения Числовое значение
Уточненный ток сра- батывания реле иа основной стороне (стороне 35 кВ) z с. р. осн~ ^C.s/^TSS _1^£1=8А 200/5
Вновь определяемое ^'оси ^ОСИ= , рЛ'с. Р. осн 100’8=12,5 витков Принимаем 12 витков
Уточненный ток сра- батывания реле н защиты f'c.p=/?c.p/wOcH 100/12=8,ЗА ЮЗА (35 кВ) или 156% ZH
Вновь определяемое число витков на неосновной стороне *ОСН ^Трасч—“-'осн / 5,35 12 4 з-g =14,7 витков Принимаем 15 витков
Составляющая ft {Г 1 Нб Лк.з.мЯкс ш1расч 15—14,7 „ 15 -750- = 15 А втор.
Первичный ток неба- ланса I н«=^,нб+^,,лб+^/,/нб 135-1-15=150 А (35 кВ)
Уточненный ток сра- батывания защиты ^С.Зх^^Н^Нб 1,3-150=195 А (35 кВ), это близко к значению ЮЗА
Окончательно приня- тые числа ^осн 12 витков 15 витков
Токораспределенне для рассматриваемого случая показано из рис. 18. Полный ток реле определяем по формуле 1Л3-/2 /(3) 4/(3) /(3) .(2) _ L_ Iх 5±н. (119, гр.поли 2лгт 2/гт — 1 ’ пт ’ 1 1 1 ,2, 1,5-600 ‘р.полн— 200/5 ~22,5 5. Определяем чувствительность защиты k4 = = = 2,7 > 2. (120) fe.p 168
Выбранная защита имеет
достаточную чувствительность.
Если чувствительность окажет-
ся меньше, чем указано в ПУЭ,
т. е. если Лч<2, то следует рас-
смотреть вопрос о замене реле
РНТ-565 на реле ДЗТ-11.
28. КРАТКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ
ЗАЩИТЫ С РЕЛЕ ДЗТ-11
Указания по .расчету диф-
защиты с реле ДЗТ-11 (реле
с торможением), рекомендуе-
мый порядок расчета и при-
меры расчета приведены в
[Л. 18].
В настоящих инструктив-
тивных указаниях приводится
краткое изложение указанной
типовой методики, которая мо-
жет быть использована для
а b с
Рис. 18. Токораспределенне
к примеру 20.
проведения поверочного расче-
та запроектированной защиты
в условиях наладкн (главным
образом для двухобмоточных
понижающих трансформато-
ров).
1. Ток срабатывания. Наличие одной тормозной обмотки ДЗТ-11
позволяет не отстраивать ток срабатывания защиты от токов неба-
ланса (как в защите с РНТ-565) при внешних коротких замыканиях,
поскольку недействие защиты в этих условиях обеспечивается тормо-
жением. Благодаря этому повышается чувствительность защиты.
Место включения тормозной обмотки выявляется при проектиро-
вании на основании рассмотрения схемы работы трансформатора и
соотношения токов короткого замыкания. Например, для понижаю-
щего двухобмоточного трансформатора тормозную обмотку, как пра-
вило, целесообразно присоединять к трансформаторам тока, установ-
ленным на питаемой стороне (на стороне низшего напряжения).
При наличии торможения ток срабатывания защиты определяет-
ся только по условию отстройки от броска тока намагничивания при
включении ненагруженного трансформатора (автотрансформатора)
под напряжением
(121)
где
— номинальный ток, соответствующий номинальной мощности
для трансформатора и типовой мощности для автотрансформатора;
— коэффициент отстройки защиты от броска тока намагничивания,
Для защиты с ДЗТ-11 берется 1,2—1,5 (т. е. больше, чем для
РНТ-565, так как ДЗТ-11 не имеет специальной короткозамкнутой
обмотки).
Для обеспечения недействия защиты при таких повреждениях,
когда торможение отсутствует, ток срабатывания защиты выбирается
По тем же условиям отстройки от тока небалансов, что и Для защиты
с РНТ-565, но при этом k„ должен быть не менее 1,5. Это указание
относится только к трехобмоточным трансформаторам и автотранс-
форматорам.
2. Число витков обмоток ДЗТ-11 выбирается для дифферен-
циальных и уравнительных обмоток, как и для РНТ-565, для тормоз-
ной обмотки — по выражению
^н^н.й.Рвсчт'Раб.Рвсч
/1орм tg а
где ka— коэффициент надежности, равный 1,5; /нб.рвсч. Лоры—со-
ответственно первичный ток небаланса, определяемый как сумма трех
составляющих (см. расчет, дифференциальной защиты с РНТ-565) и
первичный тормозной ток при расчетном повреждении (максимальный
ток при коротком замыкании вне зоны дифзащиты); а>раб.расч —
расчетное число витков рабочей (уравнительной плюс дифферен-
циальной) обмотки ДЗТ-11 на стороне, к которой присоединена тор-
мозная обмотка; tga«0,83 (по тормозной характеристике реле
ДЗТ-11).
3. Чувствительность защиты при включении тормозной обмотки
с питаемой стороны, т. е. когда при коротком замыкании в трансфор-
маторе торможение отсутствует, определяется, как для обычной диф-
защиты
Лч^Др.полвДс.р ^2. ( 23)
Чувствительность защиты в таких режимах, когда имеется тор-
можение (по тормозной обмотке проходит ток), определяется по тор-
мозным характеристикам реле. Тормозные характеристики приводят-
ся в заводских каталогах, а также в [Л. 18], где приведен графо-
аналитический способ определения k4 для указанных случаев.
Глава шестая
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЗАЩИТ
НА ПЕРЕМЕННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ
С ДЕШУНТИРОВАНИЕМ КАТУШКИ
ОТКЛЮЧЕНИЯ
29. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ОТКЛЮЧАЮЩИХ
КАТУШЕК
Особенность расчета защит на переменном оперативном токе
с дешунтироваиием катушек отключения заключается в том, что по-
мимо обычного расчета защиты (до дешунтирования), выполняемого
так же, как и для схем защит на постоянном оперативном токе, не-
обходимо дополнительно проверять надежность действия катушек
отключения после их дешунтирования (при токе срабатывания наи-
более чувствительной защиты).
Это объясняется тем, что после дешуитирования отключающая
катушка подключается к трансформаторам тока, при этом резко уве-
личивается сопротивление вторичной нагрузки трансформаторов тока
170
Zu, увеличивается их погрешность и, следовательно, уменьшается вто-
ричный ток, идущий в реле и отключающую катушку. При этом воз-
никает опасность отказа в действии отключающей катушки несмотря
па то, что защита сработала.
Кроме проверки надежности действия отключающей катушки не-
обходимо проверить надежность действия усиленных контактов реле,
дешунтирующих катушку отключения. Проверять невозможность воз-
врата сработавших реле с усиленными контактами вследствие умень-
шения вторичного тока трансформаторов тока после дешунтирования
катушки отключения не следует, так как реле РП-341 имеет само-
удерживание, а реле РТ-85 — плохой возврат после срабатывания
(0,3—0,5).
Указанные два условия, подлежащие проверке, выражаются сле-
дующим образом:
а) первое
/с.Э^/с.р.К.О» (124)
т. е. ток срабатывания наиболее чувствительной защиты должен быть
больше первичного тока срабатывания катушки отключения.
Прн соблюдении этого условия, несмотря на возможное увеличе-
ние погрешности трансформаторов тока более 10%, катушка отклю-
чения будет действовать надежно.
Первичный ток срабатывания катушки отключения определяется
следующим образом:
/ср.к.о=(Мсрле.о + ^'нам.т)дт, (125)
где
йр.к.о — вторичный ток срабатывания катушки отключения
icp.K.O — t'c.p/( 1,3-г-1,8) (126)
и подбирается по шкале уставок катушек отключения (см. табл. 22
и 23).
Ля=1,2-И,3; 1'пам.т — вторичный ток намагничивания трансфор-
маторов тока (определяется по одному из способов, указанных
в гл. 2); пт — коэффициент трансформации трансформаторов тока;
б) второе
Лез.маке .. ,1П„,
« маке =---------< 150 А, (127)
т. е. вторичный максимальный ток, соответствующий первичному ма-
ксимальному току короткого замыкания, должен быть не более
150 А — величины, прн которой еще способны работать усиленные
контакты специальных реле (ИТ-85, РТ-85, ИТ-86, РТ-86, РП-341
и др.), дешунтирующие катушку отключения.
Таким образом, расчет зашит иа переменном оперативном токе
с дешунтированием катушки отключения состоит из двух основных
частей.
1. Расчет параметров срабатывания защиты и реле, который про-
изводится аналогично расчету таких же защит, выполненных на по-
стоянном токе (для максимальных защит — см. выше в гл. 4, а для
дифференциальных защит — гл. 5), но с учетом соотношения
Icp.K.o ^0,8ic.p.
(128)
2. Проверка надежности действия катушки отключения после
дешунтирования (производится по указанным выше п. а, б).
30. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
С ДЕШУНТИРОВАНИЕМ КАТУШКИ ОТКЛЮЧЕНИЯ
Ниже приводится расчет максимальной токовой защиты на пе-
ременном оперативном токе двухобмоточного трансформатора, ра-
ботающего одиночно.
Данные трансформатора и схема защиты приведены на рис. 19.
Максимальная токовая защита включена на трансформаторы то-
ка ЗТТ, соединенные в треугольник, со стороны питания (НО кВ)
и выполнена двухрелейной с реле 8Т и ЮТ. Защита имеет две сту-
Рис. 19. Схема максимальной токовой защиты па оперативном пере-
менном токе.
Данные Tpl: 5=10 МВ • А; У=П0±2 2.5%/б кВ; /=52,5/875 А; ин=10,5%.
глени выдержки времени, одна из которых (первая) действует иа
отключение выключателя 6 кВ ЗВ, а вторая — на включение коротко-
замыкателя 2КЗ. Обе выдержки времени устанавливаются с помощью
одного сериесного реле времени ИВ типа PBAi-12 или РВМ-13.
Катушка отключения выключателя 6 кВ 20КО включена на
трансформаторы тока стороны 6 кВ по схеме на разность токов двух
фаз.
Дешунтирование катушки отключения выключателя 6 кВ произ-
водится с помощью специального сериесного промежуточного реле
переменного тока с усиленными контактами 1417 (типа РП-341). Де-
шунтирование катушек включения короткозамыкателя производится
однотипными реле 12П и 13П.
1. Расчет первичного тока срабатывания защиты и тока срабаты-
вания реле производится (до дешунтирования) аналогично расчету
максимальной защиты с независимой выдержкой времени, выполнен-
ной на постоянном оперативном токе (см. гл. 4).
, kltkc з п I 2.2,2.52,5
4.3=- % =------0,85 > 165 А(110 кВ);
Wg V 3 • 165
Zc-1'“ пт 150/5 ~9,5 А
Принимаем реле 8Т типа ЭТ-523/50 и ЮТ — ЭТ-521/20.
Ач.MHK = /g//g=0,867-327/165 = 1,72 > 1,5.
2. Произведем проверку надежности действия катушки отключе-
ния 20КО и вспомогательного специального реле 14П при срабаты-
вании максимальной защиты.
За расчетный режим принимаем двухфазное короткое замыкание
фаз В и С (или А и В) на стороне 6 кВ, при котором получается
наибольшая вторичная нагрузка трансформаторов тока после дешун-
тировання катушки отключения 20КО.
а) Для обеспечения надежности действия катушки отключения
20КО должно быть выполнено условие 7с.з^7с.р.к.о. Чтобы опреде-
лить /с.р.к.о, необходимо подсчитать ток намагничивания 4ТТ, поль-
зуясь снятой характеристикой намагничивания данных трансформа-
торов тока или электрическими параметрами трансформаторов тока
(см. гл. 2). Вычисляем ток намагничивания трансформаторов тока
по их электрическим параметрам.
Определяем э. д. с. трансформатора тока по фазе С
р.к.о'(2внВС+ гт ф- гПег) — 1с.р. к. о ( 2 + zK.o+ +
+ П,.р)= 1.2-5 (3474 4- 2 + 0,27 + 0,1] = 15,6 В, (129)
где icp.K.o. zK.o—ток срабатывания и полное сопротивление катушкн
отключения 20КО типа РТМ,
«ор.ж.о = <c.p/V= 9.5/1,8 =%s 5 А, 2Я.О = $ж.оДср.к.о= 50/5’ = 2 Ом;
/=30 м, у=34, </=4 мм2 — длина, проводимость и сечение жилы алю-
миниевого кабеля; zT=0,27 Ом — полное сопротивление вторичной
обмотки трансформаторов тока (4ТТ) типа ТПОЛ, 1000/5 (по ката-
логу) ; гпер — переходное сопротивление контактов.
Определяем максимальную индукцию в сердечнике трансформа-
тора тока
<?с-10“ 15,6-10“
Вм«“с = 4,44fwBs = 4,44-50-200.8 = °’44С>
где f — частота (50 Гц); wB — число витков вторичной обмотки
трансформаторов тока (200 витков); s — сечение сердечника транс-
форматора тока (8 см2).
Далее по кривой намагничивания ленточной стали марки Э-310
находим, что удельная намагничивающая сила
(т'иам^в) уд = 0,21 А/сМ.
Тогда ток намагничивания
где L - средняя длина пути магнитного потока в сердечнике транс-
форматора тока (33,8 см).
Проверяем надежность действия катушки отключения
, но
q.3 (бкВ)= '6,6 = 7^0 А (0 кВ) > (^и1ср ко 4~ 21Ноы) /гт ~
1 000
= (1,25 4-2.0,035)—Е;—= 1214 А (6 кВ).
Следовательно, при токе, достаточном для действия защиты
(2 750 А), безусловно, будет работать катушка отключения, которой
достаточно для срабатывания тока 1 214 А.
В этом расчетном выражении принят двойной ток намагничива-
ния для учета тока отсоса в трансформаторы тока фазы А, которая
в данном расчетном случае не обтекается током короткого замы-
кания.
б) Надежность действия контактов реле РП-341 (14П) обеспечи-
вается прн условии
/<з>
к.з.макс
378-110/6,6
1 000/5
={31,5 А< 150 А,
т. е. расчетный максимальный ток трехфазного короткого замыкания
(даже без учета его фактического уменьшения за счет увеличения
тока намагничивания трансформаторов тока) значительно меньше
допустимого для контактов реле данного типа (150 А).
В таком же порядке производятся расчеты и других схем макси-
мальной защиты, а также схем дифференциальной защиты трансфор-
маторов, выполненных с дешуитироваиием катушки отключения.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ВОЗДУШНЫЕ УСТАНОВОЧНЫЕ СЕРИИ А3100
Заводом Министерства электротехнической промышленности вы
пускаются выключатели автоматические -воздушные установочные се-
рии А3100 (табл. 1) с расцепителями максимального тока на номи-
нальные токи от 15 до 600 А, защищенного исполнения (в пластмас-
совом кожухе), с непосредственным ручным управлением, со свобод-
ным расцепителем, моментным включением и отключением, предна-
значенные для закрытых электрических установок постоянного и пе-
ременного тока для защиты при перегрузках и коротких замыканиях
и для нечастых оперативных включении и отключений, для продол-
жительного режима работы, при высоте над уровнем моря не более
1000 м, температуре окружающей среды от +5 до +40 °C и отно-
сительной -влажности воздуха не более 75%.
Ие допускается установка этих автоматов: в среде, насыщенной
токопроводящей пылью или водяными парами; в местах, не защи-
щенных от -попадания воды; в среде, содержащей едкие газы и пары
в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию; во взрыво-
опасной среде; при наличии ударов и сильной вибрации.
Двухполюсные автоматы имеют те же габаритные размеры, что
и трехполюсные, но в них средний полюс отсутствует. Присоединение
проводов всех исполнений автоматов — переднее и заднее. В автома-
тах типов Л3160 и А3110 расцепители несменные нерегулируемые ма-
ксимального тока, в остальных автоматах — сменные, нерегулируемые
максимального тока. Тепловые расцепители срабатывают с обратно
зависимой от тока выдержкой времени, электромагнитные — без вы-
держки времени. Комбинированные расцепители срабатывают
с обратно зависимой от тока выдержкой времени при перегрузках
и без выдержки времени при коротких замыканиях.
Время остывания теплового элемента расцепителя для возмож-
ности повторного включения автомата после срабатывания теплового
элемента от перегрузки составляет не более 1 мин для автоматов
А3160 и А3110; 2,5 — для автоматов А3120; 15 мин-—для автоматов
А3130 и 4 мин — для автоматов А3140.
Коммутационная способность установочных автоматов на по-
стоянном токе (напряжением НО В для типа А3161 и 220 В для
остальных типов) прн постоянной времени цепи короткого замыка-
ния 0,001 с и прн разрыве цепи двумя полюсами (кроме А3161) со-
ставляет: для А3161—-2 000, 2 400, 2 800, 3 200, 3 600, 3 600 А для
расцепителей с номинальным током соответственно 15, 20. 25, 30, 40,
50 А; для А3163 — 1 600, 2 000, 2 400, 2 800. 3 200 , 3 600 А для расце-
пителей с номинальным током соответственно 15, 20, 25, 30, 40, 50 А;
для А3100 — 5 000 А для расцепителей 15—100 А; для А3120-—
13 000, 14 000, 15000, 16000 А для расцепителей с номинальным гоком
соответственно 15, 20, 25, 30— 100 А; для А3130— 17000 А для рас-
цепителей 120—200 А; для Л3140— 25 000 А для расцепителей 250—
600 А.
Коммутационная способность установочных автоматов на пере-
менном токе 50 гц при cos .(p=0,5 (за исключением автоматов А3161),
при разрыве цепи двумя или тремя полюсами автомата — соответст-
вует данным табл. 2.
Типовые 3 а О а Номиналь- ное напря- жение, В
Данные расцепителя Габаритные разме- ры. мм
Номинальные величины
разновид- ности Номиналы ток, А 11исло пол го i о о о е ж перемен- ного тока Тип ток, Л уставка расцепителя О 3 1 5 глубина Масса, кг
тепло- вого электромагнитного
Автоматы Л3160
А3161 А3162 50 1 но 220 Тепловой 15, 20, 25, 30, 40, 50 1,2 — 153 35 100 0,45
50 2 220 380 15, 20, 25, 30, 40, 50 1,2 — 153 105 100 1,15
A31C3
50 3 220 380 • 15, 20, 25, 30, 40, 50 1,2 — 153 105 100 1,25
Автоматы Л3110
А3113/1 100 2 220 500 Комбинированный 15—100 1,275 10-кратная 237 105 123 2,0 4,3
А3113/5 АЗ 114/1 100 220 500 Электромагнитный 15, 20, 25, 40, 70, 100 — То же 237 105 123
100 3 220 500 Комбинированный 15—100 1,275 237 105 123 2,6 2,6
АЗ 114/5 АЗ! 13/7 АЗ 114/7 100 100 100 3 220 500 Электромагнитный 15, 20, 25, 40, 70, 100 — ” » 237 105 123
2 3 220 220 500 500 Неавтоматический 237 237 105 105 123 123 2,05 2,2
21—1229
Продолжение табл. 1
Типовые разновид- ности Номинальный ток, А Число полюсов Номиналь- ное напря- жение, В Данные расцепителя 1 Габаритные разме- ры, мм Масса кг
Тип Номинальные величины
« я о с: Е- н О о о к х я.2 ток, А уставка расцепи геля тенло- В;)Г0 электромагнитного о вннс’ны X я \о
Автоматы А3120
А3123 100 9 220 500 Комбинированный 15, 20, 25, 1,275 430 Л 258 153 125 3,6
30
220 ООО 40, 50, СО 1,275 600 А
220 500 80, 100 1,275 800 Л
220 Электромагнитный 30 — 430 А
220 100 — 600, 800 А 125' 4.0
АЗ 124 100 3 220 500 Комбинированный 15, 20, 25, 1,275 430 А 258 153
30
Автоматы АЗ120
А3124 100 3 220 500 Комбинированный 40, 50, 60 1 j 275 600 Л 258 153 125 4,0
220 500 80, 100 1,275 800 А
500 Электромагнитный 100 — 430, 600, 800 .А 258 3,0
АЗ 123 100 2 500 100 —— 430, 600, 800 Л 153 153 125 125
АЗ 124 100 220 30 — 430 А 258 4,0
220 . 100 — 600, 800 А 153 125
А3123/7 100 2 220 500 Неавтоматический 258 2,9
АЗ 124/7 100 3 220 500 153 125 3,2
to « Масса. КГ
К 1 В bhhqAim
к ч о 2 Е i EHIldHIII
t: о ел.ооня
£
« Уставка расцепит ел*
Данные расцепителя ж Л р; Е § £ к о
с X с
й |со S - - е Е о EMOJ. OJOH -накабэп
2? Х = S 5s енол. *олои -ивохзои
HOPOIL’ОН OlfSHh
у ‘иоj. цннчсенштон
Типовые разнови д- 5
СМ со о со 1\СС'
Г- со Г"- р
О О СО см Ор см <М <м со со
с см см 210 210 ю см ID СМ 215 215
I 395 395 395 395 09S 5G0 560 560
К 'оог I ‘о )() Л 1ТНЯЯ 0, 1 200. Ю А CS 2 4 200 А тпая <
S’ с g-O^T е- о ко Д J
840, 850, —
ю ю ю ID
см I w. 1 <м 1 | |
со СР < »—1 о 1
о о"8 <с 350,1 6С0 009 ‘0SS
D К О I 120,1 170, 2С 200 120, 14 170, S 200 £ rt К О 250, 300, 400, 500, 600 250, 300, 400, 500, 600 еский еский
сз I Комбинированный Электромагнитным Комбинированный Электромагнитный Неавтоматический со < Комбинированный 1 Электромагнитный Комбинированный Электромагнитный | Неавтоматич Неавтоматнч
о о о р <S' О о ООО S-.
id up ю id Ю 1О S UP
I 220 220 220 220 220 220 1 055 220 220 220 220 220
см СР СМ ОР О1 СО см со
с о о о о о
<м см 8 <м ю CD S 3
S2 СО < < < о
Таблица 2
Коммутационная способность установочных автоматов
на переменном токе
Номиналь- ный ток расцепите- Предельный допустимый ударный гок короткого замы- кании, А1 Допусти- мое коли- чество отключе- ний2 ие менее
127 В 220 В 380 В 500 В
Автоматы АЗ 161
(5 3 000 2 500 19
20 з <зоо 3 000 — 7
25 4 000 3 590 — — 6
30 4 500 4 000 — 5
40 5 000 4 500 __ — 4
50 5 000 5 001) — — 3
Автоматы А3163
15 — 2 00Э . 15
20 — — 2 500 — 12
25 — — 3 009 10
30 — — 3 500 — 8
40 — — 4 000 6
50 — — 4 590 — 5
Автоматы АЗИИ
15 — 4 003 3 200 2 500 15
20 —— 5 000 4 090 3 290 12
25 — 6 500 5 1)00 4 000 10
.'0 -— 9 000 7 900 G ООО 7
40 — ю оао 8 5)9 7 000 5
50 — 12 000 юо-аз 8 000 4
60,70 — 13 030 И 009 9 090 3
85,100 — 15 000 12 000 10 000 3
Автоматы А3120
15 .— 7 000 5 500 4 000 12
20 — 7 500 6 000 5 000 12
25 — 11 000 9 000 7 000 12
30 >— 12 000 10 000 8 000 12
40 — 15 000 13 000 10 000 12
50 — 22 000 19 000 14 000
60 — 23 000 20 000 15 000 7
80 —— 26 000 22 000 16 000 7
100 — 30 000 23 000 18 000 7
Автоматы А3180
120 I 22 000 19 000 14 000 12
140, 170 30 000 23 000 18000 8
200 40 000 30 000 25 000 5
Автоматы А3140
250 35 000 32 000 32 000 8
300,350 40 000 35 000 7
400 __ 35 000 5
500,600 — 50 000 - — 4
500,600 — 50 000 40 000 3
’ Эти токи (так же, как и приведенные выше для постоянного тока) определе-
ны как возникающие в установках без учета собственного сопротивления контакт-
ного автомата.
’ Количество отключений указано по износу контактов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ульянов С. А. Короткие замыкания в электрических системах.
М., Госэнергоиздат, 1952.
2. Беляева Е. Н. Как рассчитать ток короткого замыкания М.,
«Энергия», 1964.
3. Байтер И. И. Релейная защита и автоматика питающих эле-
ментов собственных нужд тепловых электростанций. М„ «Энергия»,
1968.
4. Голубев М. Л. Методы расчета токов короткого замыкания
в распределительных сетях. М., «Энергия», 1967.
5 Голубев М. Л. Расчет уставок релейной защиты и предохра-
нителей в сетях 0,4—35 кВ. М., «Энергия», 1969.
6. Электротехнический справочник. Под ред. М. Г. Чилнкина.
Т. 1. М.. Госэнергоиздат, 1962.
7 Инструкция по проверке трансформаторов тока, используе-
мых в схемах релейной защиты. М.. Госэнергоиздат, 1960.
8. Характеристики трансформаторов тока. Л., 1961 (Ленинград-
ское отделение) изд. Гидроэнергопроект.
9. Вавин В. Н. Трансформаторы тока. М., «Энергия», 1966.
10. Авербух А. М., Рыбак X. А. Задачи по релейной защите и
методы их решения. М.. Госэнергоиздат, 1961.
11. Справочник по релейной защите. Под ред. М А. Берковича.
М., Госэнергоиздат, 1963.
12. Айзенберг Б, Л Защита электрических установок плавкими
предохранителями. М„ Госэнергоиздат, 1963.
13. Сборник директивных материалов Союзглавэнерго, Электри-
ческая часть. М„ Госэнергоиздат, 1961.
14. Правила устройства электроустановок. М., «Энергия», 1966.
15. Технические материалы по автоматическим выключателям
и предохранителям ДА. Госэнергоиздат, 1956.
16. Федосеев А. М. Основы релейной защиты. М., Госэнергоиз-
дат, 1961.
17. Чернобровов Н. В. Релейная защита. 4-е издание. М., «Энер-
гия», 1971.
18. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 4. Защита
понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. М., Госэнер-
гоиздат, 1962.
19. Правила технической эксплуатации электрических станций и
сетей. М„ «Энергия», 1969.
20. Сигнализация замыканий на землю в компенсируемых сетях.
Под ред. Иоэльсона. М.. Госэнергоиздат, 1962.
21. Авербух А. М. Расчет защит на переменном оперативном
токе с дешунтироваиием катушек отключения. — В ки.: Применение
переменного оперативного тока для релейной защиты. М., 1963, изд.
ГОСИНТИ (№ 27-63-19/1).
22. Характеристики трансформатора тока. Л., 1961 (изд.
ЛЕНГИДЭП).
23. Кожин А. Н. Релейная защита линий 3-—10 кВ на перемен-
ном оперативном токе. М., Госэнергоиздат, 1960.
24. Барзам А. Б. Системная автоматика. М., Госэнергоиздат,
1959.
УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИСПЫТАНИЙ
И ИЗМЕРЕНИЙ tg 8
Рассматриваются вопросы высоковольтных испытаний изоляции
электрических машин, трансформаторов, распредустройств высокого
напряжения, кабелей, трансформаторного масла, а также вторичных
цепей электрических станций и подстанций.
Приводятся технология производства работ, объем и нормы
испытаний.
Глава первая
ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ изоляции
Основной частью электрического оборудования и электрических
установок являются электроизоляционные материалы, применяемые
для отделения токопроводящих частей оборудования друг от друга
(между фазами) и от земли (корпуса).
В условиях монтажа и эксплуатации изоляция электрооборудо-
вания подвергается воздействию всевозможных факторов как элек-
трического, так и иеэлектрического характера, которые могут приве-
сти к потере изоляцией части начальной электрической прочности.
В процессе эксплуатации на изоляцию электроустановок воздей-
ствуют: длительно — рабочее напряжение и кратковременно — вну-
тренние (коммутационные) и атмосферные перенапряжения, вызывая
ухудшение изоляционных свойств.
Ухудшение изоляционных свойств может произойти также до
ввода электрооборудования в эксплуатацию из-за неправильного его
хранения, при транспортировках, а также из-за повреждения изоля-
ции во время монтажа. Требования к электрической прочности изо-
ляции изменяются в зависимости от того, предназначено ли электро-
оборудование для работы в любой сети — воздушной и кабельной —
или для работы только в кабельной сети. В первом случае изоляция
подвергается воздействию внутренних (коммутационных) и внешних
(грозовых) перенапряжений, во втором — только внутренних.
Изоляция, предназначенная для установки в любой сети, рассма-
тривается как основная н называется нормальной.
Изоляция, предназначенная для работы только в кабельной сети,
называется облегченной.
Для нормальной эксплуатации электроустановок их изоляция
должна иметь определенную электрическую прочность. В соответст-
вии с этим устанавливаются требования к изоляции, выражающиеся
в оценке се качества путем:
а) измерения сопротивления изоляции иа постоянном токе или
измерения тока утечки через изоляцию;
в) измерения диэлектрических потерь н емкости;
в) испытания повышенным напряжением переменного тока;
г) испытания повышенным напряжением постоянного тока.
Требования к изоляции электрического оборудования на номи-
нальное напряжение от 3 до 500 кВ при его изготовлении на заводах
определяются ГОСТ 1516—68.
Уровни испытательных напряжений, нормы величин изоляции для
вводимого в эксплуатацию после монтажа электрооборудования опре-
деляются «Правилами устройства электроустановок» (гл. 1—8).
«Инструкцией по определению возможности включения вращающихся
электрических машин переменного тока без сушки» (СН-241-63) и
«Инструкцией по контролю состояния изоляции трансформаторов
перед вводом в эксплуатацию» (CH-I71-61).
1. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Сопротивление изоляции электрических цепей между фазами и
относительно корпуса является одним из основных показателен на-
дежности любой электрической установки. Измерение сопротивлении
изоляции производится на постоянном напряжении.
Для измерения сопротивления изоляции применяют мегомметры
•с независимым питанием от собственного генератора или от сети пе-
ременного тока. Эти приборы позволяют производить непосредствен-
ный отсчет показаний в мегомах при испытательных напряжениях от
100 до 2500 В в зависимости от типа прибора.
Наиболее распространенным типом мегомметров являются мегом-
метры типа Ml 101 па напряжение от 100 до 1 000 В и МС-05 иа на-
пряжение 2 500 В. Находят применение также ламповые мегомметры
с питанием от сети. Таким прибором являются мегомметр типа Ф-2
на номинальное напряжение 2 500 В и мегомметр М503М па номи-
нальное напряжение 500 В.
При измерении сопротивления изоляции следует учитывать ее
температуру. Величину сопротивления изоляции, измеренную при
температуре, отличной от нормированной, следует для сравнения при-
вести к нормированной или полученной при ранее проведенных изме-
рениях. Температурный пересчет наиболее широко применяется при
оценке состояния изоляции силовых трансформаторов и вращающих-
ся машин. Характеристикой для оценки степени увлажнения изоляции
является коэффициент абсорбции, определяемый по формуле
^60"
^вс=Л15„’ (1)
где Ren- — сопротивление изоляции, замеренное через 60 с; Rtr„, —
сопротивление изоляции, замеренное через 15 с после приложения
напряжения к измеряемому объекту.
Чем больше /гаг>с, тем меньше степень увлажнения изоляции.
Для выявления некоторых дефектов, проявляющихся при напря-
жении более высоком, чем напряжение, выдаваемое мегомметром,
производятся измерения тока утечкн на высоком напряжении по-
стоянного (выпрямленного) тока от кенотронных аппаратов.
Расчет сопротивления изоляции производится по формуле
= МОм,
(2)
где U—'выпрямленное напряжение, кВ; 1 — выпряРмленпый гок, мкА.
2. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ И ЕМКОСТИ
Рис. 1. Векторная
диаграмма токов
в диэлектрике.
Метод измерения диэлектрических потерь является одним из
основных методов контроля состояния изоляции, выполненной из
органических материалов (маслонаполненные вводы, трансформато-
ры, бумажно-бакелитовые изоляторы и т. д.).
Величина tgб дает усредненную характеристику состояния ди-
электрика и измерение его позволяет обнаружить увлажнение изо-
ляции, старение материала диэлектрика или
разрушение его в результате длительной иони-
зации.
В изоляции, находящейся под .воздействи-
ем напряжения переменного тока, происходит
поглощение некоторого количества электриче-
ской энергии, которая превращается в тепло.
Поглощаемая в единицу времени энергия
(мощность) определяет собой диэлектрические
потери в изоляции. Величина потерь зависит от
геометрических размеров диэлектрика, поэтому
проводить измерение потерь в ваттах нецеле-
сообразно, так как для каждого типа оборудо-
вания потребовались бы свои нормативы. Кро-
ме того измерение привело бы к необходимо-
сти применения уникальных ваттметров. Для
измерения таких потерь изоляцию рассматривают как диэлектрик
конденсатора, и производят измерение тангенса угла между полным
и емкостным токами этого конденсатора. Если бы диэлектрических
потерь в изоляции не было, угол сдвига фаз между напряжением
и током, проходящим через изоляцию, был бы равен 90°.
В любой же практически применяемой изоляции существуют ди-
электрические потери и угол сдвига фаз между напряжением и током
в этом случае меньше 90°. Разность между углом 90° и углом сдвига
фаз обозначается б и называется углом диэлектрических потерь.
При приложении к изоляции переменного напряжения процесс
зарядки емкостей и протекание тока повторяются каждый период.
Величина установившегося тока / определяется двумя составляющи-
ми: /а— активной составляющей тока, зависящей от величины сопро-
тивления изоляции; 1с — реактивной составляющей тока, зависящей
от емкости диэлектрика (рис. 1).
Диэлектрические потери энергии в ваттах на участке Изоляции
с емкостью С и углом потерь 6 при напряжении 0 и частоте [ со-
ставляют:
P=UIa= UIx cos (f=UIc tg 6. (3)
Выразив суммарный емкостный ток через емкость С и напря-
жение U, получим:
Р
S = ыССР ’ (4)
где U— напряжение, В; С —емкость измеряемого объекта, мкФ;
Р— диэлектрические потери мощности, Вт; со — угловая частота, 1/с.
Из формулы (3) видно, что потери Р в диэлектрике пропорцио-
нальны углу диэлектрических потерь tg 6. Чем больше tg б, тем при
прочих равных условиях больше диэлектрические потери, т. е. каче-
ство диэлектрика ниже.
Величина tg б обычно не превышает сотых или десятых долей
единицы, поэтому tg б принято измерять в процентах, т. е. значение,
полученное по вышеприведенной формуле, умножается на 100.
1g 6= 100 tg 6, %.
(5)
Значение tg б показывает, сколько процентов составляет актив-
ная составляющая тока по отношению
Рис. 2. Примерная
кривая ионизации ди-
электрика.
к емкостной.
Тангенс угла диэлектрических потерь
почти не зависит от размеров диэлектрика,
так как с изменением размеров пропорцио-
нально изменяются активная /а и реактив-
ная 1с составляющие тока, протекающего
через диэлектрик. Пропорциональный рост
обеих составляющих тока диэлектрика на-
блюдается и при увеличении приложенного
к нему напряжения. Поэтому tg 6 диэлек-
трика с увеличением напряжения обычно не
изменяется или лишь слабо возрастает. Это
справедливо только до некоторого напря-
жения Ua (рис. 2), выше которого начинается ионизация имеющих-
ся в диалектике газовых или жидкостных включений. При этом tg б
начинает резко возрастать за счет дополнительных потерь, вызван-
ных ионизацией. Замер tg б производится при напряжении мень-
ше ип.
Напряжение, при котором производится измерение диэлектриче-
ских потерь, в большинстве случаев принято 10 кВ из соображений
облегчения испытательного устройства при сохранении достаточной
чувствительности моста.
Потери в диэлектрике зависят от температуры, причем эта зави-
симость для разных изоляционных материалов и конструкций неоди-
накова.
Как правило, нормируется величина tg 6 при температуре 20 °C.
Поэтому измерение tg б следует производить при температурах,
близких к нормированной (от 10 до 30°C). В этом диапазоне тем-
ператур изменение диэлектрических потерь невелико, и поэтому по-
грешность измерения мала, а для некоторых типов изоляции измерен-
ное значение может без пересчета сравниваться с нормированным
для 20 СС.
Для объектов, содержащих большой объем масла при более вы-
соких температурах, разница в диэлектрических 'потерях увлажпеп-
пой и сухой изоляции уменьшается. Это обстоятельство усложняет
оценку состояния изоляции по результатам измерений при высоких
температурах. В тех случаях, когда измерение приходится произво-
дить при температурах выше 30 °C, для оценки изоляции величина
tg б, полученная при измерении, должна сравниваться с данными
предыдущих измерений этого же объекта при той же температуре.
Температурный пересчет tg б возможен тогда, когда для объек-
тов данного вида установлена конкретная зависимость потерь от
температуры и имеются статистически усредненные данные (табли-
цы или пересчетиые формулы), как, например, для трансформаторов.
При отрицательных температурах потери в увлажненной н сухой
изоляции почти не отличаются, в этом случае измерением tg б может
быть обнаружен лишь значительный ионизационный износ изоляции
или ее серьезное механическое повреждение.
Многие виды изоляции при температурах от —10 до +5 °C имеют
низкотемпературный максимум tg б. Оценку изоляции по диэлектри-
ческим потерям, измеренным при этих температурах, производить
нельзя, так как это может привести к ошибочным заключениям о со-
стоянии изоляции.
В исключительных случаях, когда приходится прибегать к изме-
рению tg б при низких температурах, измерение необходимо повто-
рить немедленно при наступлении теплой погоды. Одновременно при
измерении определяется средняя температура изоляции с точностью
±2,5 °C. В тех случаях, когда непосредственное измерение темпера-
туры изоляции невозможно, ее температуру определяют по темпера-
туре окружающей среды (масла, воздуха). При этом необходимо
убедиться, что температура изоляции практически равна температуре
окружающей среды.
Вместе с измерением угла диэлектрических потерь производится
измерение емкости объекта. Возрастание емкости С по отношению
к величине, полученной при предыдущих испытаниях, характеризует
увлажнение изоляции или пробой отдельных слоев изоляции, а для
изолятора, состоящего из ряда последовательно соединенных эле-
ментов (конденсаторы, проходные изоляторы конденсаторного ти-
па),— .пробой одного или нескольких элементов.
Для измерения диэлектрических потерь наибольшее распростра-
нение получил мост МД-16 (рис. 3). Мост представляет собой два
плеча из емкостных сопротивлений (емкости измеряемого объекта Су.
и эталонной емкости Сл- с tg6=0) и два плеча из активных сопро-
тивлений, одно из которых г° — переменное. В качестве указателя
равновесия моста служит вибрационный гальванометр. Мост баланси-
руется по абсолютной величине напряжений в плечах моста с по-
мощью магазина сопротивления гз и по фазе с помощью магазина
емкости С4.
В магазине МД-16 rs выполнено равным 10 000/л, следовательно,
10 000
tg 8 = cor4C4 = 100л —— С4= 10°, (6)
где С„ в фарадах.
Прн Ci в микрофарадах tg6=C4. Таким образом, у сбалансиро-
ванного моста МД-16 величина С4 выражает значение tg б. Напри-
мер, при С4=0,137 мкФ tg 6=0,137, или 13,7%. В мостах МД-16
Последних выпусков значения С4 указаны не в микрофарадах,
185
Рис. 3. Принципиальная схема моста МД-16.
Три — испытательный трансформатор; Ш — шунты; П1 — переключатель шун-
тов: П2 — совмещенный переключатель; Г — гальва иометр, Р — разрядник;
Д —общая точка моста; 5 — экран; /( — корпус моста; И— устройство для
измерения на низком напряжении.
а в процентах, т. е. в 100 раз больше действительной емкости в ми-
крофарадах. Мостом МД-16 определяется также емкость измеряемо-
го объекта по формуле
CX = CN ~~ для шуита 0,01 и
г —г г* 100+ гз
х~ N Гз п
(7)
где п — сопротивление действующей части шунта.
В зависимости от емкости объекта Сх для подбора положения
переключателя шунтов при C,v=50 пФ следует пользоваться табл. 1-
Чувствительность гальванометра изменяется с помощью переклю-
чателя /73, имеющего 10 положений и изменяющего величину сопро-
тивления гш в цепи обмотки гальванометра. Наименьшая чувстви-
тельность гальванометра соответствует положению переключателя
в точке 1 и наибольшая — в точке 10.
Таблица 1
Токи, соответст- вующие положе- НИЮ переключате- ля шунтов, А Су, пФ г8, Ом Наименьшая измеряе- мая емкость при г3=И 100 Ом, пФ
0,01 30 5 300 15
3 200 50
0,025 3 200 500 2 690
8 000 50
0,06 8 000 400 6 450
19 200 50
0,15 19 000 500 16 000
48;000 50
1,25 48 000 500 40 500
400-000 П,1
Ток, проходящий через сопротивление г3, обычно не больше
10 мА, поэтому при измерении объектов с большой емкостью (боль-
ше 3 200 пФ) пользуются шунтами, которые включаются параллельно
сопротивлению г3. Шунт, имеющий общее сопротивление 100 оМ,
может устанавливаться по току в следующие положения: 0,025; 0,06;
0,15 и 1,25 А. Сопротивление действующей части шунта п при этом
равно соответственно: 60, 25, 10 и 4 Ом.
Плечо г3 состоит из четырех декад: 10X1000 10X100; 10ХЮ;
10X1 Ом.
Кроме того, имеется еще одна ступень в виде реохорда для плав-
ного регулирования сопротивления от 0 до 1,2 Ом. Указанная выше
формула для подсчета емкости применима только для такого поло-
жения реохорда, когда сопротивление его действующей части равно
нулю.
Точность измерения диэлектрических потерь обеспечивается сле-
дующими факторами: точностью измерительной установки; мерами
по устранению паразитных токов (экранировкой и т. п.); устранением
или отводом поверхностных токов утечки; исключением токов влия-
ния; проведением измерений при температуре изоляции, близкой
к нормированной.
Распределение электрического поля при измерении tg б и емкости
должно соответствовать .полю, существующему в рабочих условиях.
Для измерения ig б следует правильно подбирать в соответствии
с объектом испытательное оборудование. Мощность трансформатора
установки для измерения диэлектрических потерь, определяемая ве-
личиной тока емкости объекта измерения при номинальном напря-
жении установки, не должна быть меньше
P = <£,CxUl, В-А, (8)
где Un — номинальное напряжение установки, кВ; Сх — емкость
объекта измерения, мкФ; со — угловая частота.
В случае, если емкость образцового конденсатора высоковольт-
ного моста сопоставима с емкостью объекта измерения, при расчете
мощности трансформатора следует учесть емкость образцового кон-
денсатора.
Данные о минимально необходимой мощности испытательного
трансформатора для некоторых видов оборудования приведены
в табл. 2.
Таблица 2
Объект Наибольшая емкость, пф Мощность, кВ-А, при напря- жении измерительной уста- новки, кВ
5 10
Изоляторы 103 0,008 0.03
Трансформаторы до 20 МВ-А Генераторы до 15 МВ-А, 10“ 0,08 0,3
крупные трансформаторы
и т. п 10s 0.8 3.0
Крупные генераторы .... 10е 8,0 30
В большинстве случаев в качестве испытательных трансформа-
торов используются трансформаторы напряжения, кратковременная
(двухминутная) мощность которых равна для НОМ-6 0,8 кВ • А, для
НОМ-10 1,5 кВ А.
Кратковременно от измерительных трансформаторов может быть
получено напряжение, равное 1,5—1,7 номинального.
Мощность регулятора напряжения должна быть не ниже расчет-
ной, полученной по формуле (8).
Прн применении маломощного испытательного трансформатора
(до 2 кВ) в качестве регулятора напряжения может быть применен
РНО-250-2(ЛАТР-1). Регуляторы с большим сопротивлением (рео-
статы, дроссели) применять нельзя, так как они могут исказить фор-
му кривой напряжения, подаваемой на объект измерения. При изме-
рении tg 6 под действием напряжения измерительной установки воз-
никают паразитные токи, протекающие через ее измерительный эле-
мент, минуя объект измерения. Эти токи, накладываясь на ток
объекта, могут внести значительные искажения в результаты измере-
ния. В перевернутой схеме измерительной установки через измери-
тельный элемент протекают следующие паразитные токи:
создаваемые емкостью и проводимостью на землю измерительно-
го элемента и участка провода между измерительной установкой и
объектом. Устранение погрешности от этого тока достигается экрани-
ровкой измерительного элемента и указанного участка провода.
Экран присоединяется к высоковольтному выводу испытательного
трансформатора;
Токи диэлектрических потерь изолирующих устройств, присоеди-
ненных к испытуемому объекту, и ток поверхностной проводимости
изоляции.
Токи диэлектрических потерь изолирующих устройств обусловле-
ны емкостью изоляционных деталей, связанных с высоковольтным
электродом объекта и диэлектрическими потерями в них. Исключить
их экранированием нельзя. Устранение погрешностей от этих токов
достигается путем уменьшения паразитной емкости, для чего, на-
пример, опускается бак выключателя, сливается масло, отсоединяют-
ся от высоковольтного электрода объекта измерения остальные эле-
менты аппаратуры и т д.
Ток Поверхностной проводимости зависит от степени загрязнения
поверхности и ее увлажнения. Ток поверхностной проводимости
исключается путем очистки поверхности или отвода его охранными
кольцами, соединенными с экраном измерительной схемы.
Наложение охранных колец при измерении диэлектрических по-
терь на готовых конструкциях аппаратуры может исказить основное
поле, вызвав некоторые погрешности. Поэтому охранные кольца сле-
дует применять лишь в случае, если устранить токи поверхностной
проводимости очисткой поверхности не удается.
В нормальной схеме измерительной установки через измеритель-
ный элемент протекает паразитный ток, обусловленный проводимо-
стью и емкостью между высоковольтными и низковольтными прово-
дами измерительной установки, а также ток утечки по поверхности
между электродами объекта. Методы устранения тока утечки по по-
верхности даны выше.
Основным способом устранения погрешностей от влияния пара-
зитных токов является соответствующее экранирование проводов
и измерительной части моста.
Исключение паразитных токов, когда отсутствует достаточная
экранировка, возможно произвести также расчетным методом, при
этом измерение производят дважды.
При одном измерении определяются величины С'х и tg б'я, соот-
ветствующие сумме (геометрической) измеряемого и паразитных
токов.
При другом измерении объект отсоединяется и таким образом
измеряются величины Сп и tg бп, соответствующие только лишь па-
разитным гокам (емкость и tg б схемы).
Истинное значение емкости объекта определяется по формуле.
Сх О'х—(9)
Истинное значение тангенса угла потерь
tg 8Ж =
C'»tg'6B—Сд tg Й,
L ’ х С д
(10)
Во избежание недопустимых погрешностей применение этого ме-
тода допускается лишь в том случае, если
(II)
а отношение тангенса угла потерь схемы к полному тангенсу угла
потерь
tg 6;
tgS'
0,15
in
(12)
Помимо паразитных токов источником погрешностей могут быть
токи, протекающие по проводимостям С -и R, включенным параллель-
но измерительному плечу 'моста по шунтирующим элементам.
В нормальной и перевернутой схемах измерительной установки
емкостью, шунтирующей измерительное плечо моста, является емкость
между жилой и экраном экранированных проводов и наличие ее
вносит погрешность в измерение tg б объекта.
Сопротивлением, шунтирующим измерительное плечо моста,
является сопротивление изоляции между жилой и экраном экраниро-
ванных проводов, а при нормальной схеме измерения сопротивление
изоляции относи гелию земли низковольтного электрода измеряемого
объекта. Наличие этих сопротивлений вносит погрешность в величину
измеренной емкости объекта.
Как правило, при исправной измерительной установке дополни-
тельная погрешность от шунтирования измерительного плеча моста
сопротивлением изоляции имеет допустимую величину.
Исключение погрешности в измерении tg б от шунтирования
емкостью измерительного плеча моста производится уменьшением ве-
личины сопротивления измерительного плеча моста.
При снижении величины сопротивления измерительного плеча
моста необходимо, чтобы уменьшение чувствительности моста не
вносило существенных погрешностей в результаты измерений. В боль-
шинстве случаев для устранения погрешности достаточно произво-
дить измерение tg б прн величине сопротивления измерительного
плеча г4. равной 1 ООО/.ч. Для этого при пользовании мостом МД-16
следует к выводам НВ и Э образцового конденсатора подключить
сопротивление 353,7 Ом.
Поправку для исключения погрешности от шунтирующего дейст-
вия емкости можно произвести методом расчета.
Измерение емкости производится мостом МД-16 па низком на-
пряжении. Поправка, учитывающая шунтирующее действие емкости,
вычитается из измеренного значения tg б объекта.
Величина поправки Л tg б равна
C.v / 10 000 X
Atg8=^-Cm^npn г4=——у! (13)
С., ( 1 000 \
AtgS = O,l — Сш ^при г4 = ——(14)
где Д ig б — поправки на шунтирующее действие емкости; C,v —
емкость образцового конденсатора, пФ; Сх — емкость объекта, пФ;
Сш— емкость, шунтирующая плечо г,„ пФ (измеряется для расчета).
При измерении tg-б объектов, имеющих обмотки, возможны ошиб-
ки из-за индуктивности обмоток, оказывающейся включенной после-
довательно с измеряемой емкостью. Поэтому все обмотки объекта,
входящие ъ схему измерения tg б, должны быть предварительно за-
корочены.
При производстве измерений в распределительных устройствах,
находящихся под рабочим напряжением, особенно 110 кВ и выше,
возможно индуктирование токов в измерительной установке (токи
влияния).
В отличие от паразитных токов, пропорциональных испытатель-
ному напряжению, токи влияний не зависят от него, и погрешности,
вносимые нми, ощущаются тем сильнее, чем ниже напряжение, при-
меняемое для измерения, и чем меньше емкость объекта измерения.
Токи влияния сдвинуты по отношению к создающему его напря-
жению на угол, близкий к 90° (ток электростатических влияний опе-
режает, ток электромагнитных влияний отстает от напряжения). По-
этому, если преобладает влияние фазы, от которой берется и питание
испытательной установки, то токи влияний почти совпадают по фазе
с измеряемым током и вносят сравнительно небольшие погрешности.
Питая испытательную установку последовательно от каждой из
трех фаз трансформатора собственных нужд, можно выбрать фазу,
при которой влияния будут меньше, чем при других фазах.
190
Расчетный метод исключения погрешности от токов электроста-
тических влияний заключается в том, что производится два замера
при взаимно противоположных направлениях тока в обмотке испы-
тательного трансформатора.
При одном из измерений ток влияний геометрически складывается
с током измерительной установки, а при другом — вычитается из
него. Значения tg б и емкости объекта .рассчитываются по фор-
мулам:
tg S'XC'K + tg ё"хС"х
-----Сх + С"х :
С1 4-Сп
Сх = х 2 х , (16)
где Сх\ tg бх — результаты первого измерения; С"х; tg б"х — резуль-
таты второго измерения.
Если измерение значения С'х и С"х отличаются не более чем на
6%, для расчета tg б допускается применение упрощенной формулы
. я (tg й'к + tg й"х)
tg ок = —------§--------
(17)
При очень сильном влиянии возможно, что активная составляю-
щая тока влияния превысит по величине активную составляющую
измеряемого тока и одно из измерений даст тангенс угла потерь
отрицательного значения. При расчете по формуле (17) отрицательное
значение tg б подставляется в формулу со знаком минус, ио точность
при этом очень невелика.
При расчете значения tg б по формуле (17) погрешность измере-
ния не превышает 10% в случае, если ии при одном из измерений
не было получено отрицательного значения tg б.
Электромагнитные влияния тем больше, чем сильнее вызывающее
их электромагнитное поле, т. е. тем больше влияющие токи, чем бли-
же расположены несущие их шины к испытательной схеме и чем
больше расстояние между фазами.
Электромагнитные поля, создаваемые работающими трансфор-
маторами и вращающимися машинами, обусловлены только их рас-
сеянием и обычно малы. Электромагнитные влияния вносят тем боль-
шую погрешность, чем ниже испытательное напряжение и чем мень-
ше емкость объекта измерения.
Конструкция измерительных устройств предусматривает экрани-
ровку чувствительных элементов от электромагнитных влияний. По-
этому в условиях эксплуатации необходимо производить лишь расчет
погрешности от электромагнитных влияний. Для расчетного исключе-
ния электромагнитных влияний производят два измерения, изменяя
путем переключений в схеме взаимное направление измеряемого и
индуктированного тока. Для этого переключается полярность вибра-
ционного гальванометра. Значение tg б и емкости объекта рассчиты-
вается по формулам, аналогичным формулам (15) и (16).
При расположении испытательного трансформатора или регули-
ровочного устройства вблизи измерительной части установки (около
0,5 м) возможно возникновение электромагнитных влияний, неустра-
нимых расчетным путем. Для проверки отсутствия этих влияний надо
высоковольтный вывод измерительного трансформатора отсоединить
от схемы и подать на трансформатор напряжение такой величины,
как при измерениях.
Если при полной чувствительности измерительного элемента бу-
дут обнаружены влияния, их следует свести к минимуму, изменяя
взаимное расположение частей измерительной установки.
При производстве измерений в распределительных устройствах
возможно одновременное воздействие как электростатических, так и
электромагнитных влияний. Поэтому для исключения погрешностей
необходимо производить четыре измерения: два — при неизменной
фазе напряжения испытательного трансформатора и взаимно проти-
воположных направлениях измеряемого тока в измерительном устрой-
стве; два — при измененной на 180° фазе напряжения испытательно-
го трансформатора и взаимно противоположных направлениях изме-
ряемого тока в измерительном устройстве.
Окончательные значения измеряемых величии получаются как
среднее арифметическое из результатов расчетов согласно формулам
(15) —(17) [Л. 9].
3. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ
НАПРЯЖЕНИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Основным испытанием изоляции является испытание ее повышен-
ным напряжением промышленной частоты. Испытание изоляции вы-
соким напряжением промышленной частоты производится после того,
как всеми другими методами не удалось обнаружить каких-либо де-
фектов в изоляции. Приложение повышенного 'напряжения создаст
в испытываемой изоляции увеличенную напряженность электриче-
ского поля и способствует обнаружению дефектов изоляции. При-
нята следующая длительность приложения испытательного напря-
жения:
5 мин — для гигроскопической изоляции, у которой не измерены
диэлектрические потери или не определена каким-либо иным спосо-
бом степень увлажненности (чтобы имелась возможность оценить
увлажнение по нагреву изоляции после испытания повышенным на-
пряжением);
1 мин — для всех остальных видов изоляции.
При испытании электроустановок высоким напряжением следует
правильно подбирать испытательное оборудование. В случае если
испытательная установка имеет недостаточную мощность, то дефект
в изоляции может оставаться невыявленпым.
Установка для испытаний изоляции приложением повышенного
напряжения переменного тока состоит из испытательного трансфор-
матора, регулировочного устройства и контрольно-измерительных
приборов.
Мощность испытательного трансформатора определяется по сле-
дующей формуле:
Рисп==О)СЙ/исп * 10-9, (18)
где Рисп — нагрузка испытательного трансформатора, кВ - А; С — ем-
кость изоляции объекта, пФ; 1/Псп—испытательное напряжение, кВ;
со — угловая частота испытательного напряжения.
Ориентировочные значения емкости отдельных видов оборудова-
ния в пикофарадах приводятся ниже:
Вводы трансформаторов и масляных выключателей . . 50—800
Трансформаторы напряжения и тока.................. 100—1 000
Еловые трансформаторы, некоторые трансформаторы
напряжения, электродвигатели мощностью до
100 кВ-А........................................ 1000—10 000
Электродвигатели мощностью более 100 кВ-А . . . 10 000—100 000
Турбогенераторы и синхронные компенсаторы .... 100000—350000
Если емкость объекта Сов неизвестна, то ее можно измерить на
низком напряжении методом амперметра-вольтметра с точностью,
необходимой для целей выбора испытательного трансформатора. При
этом f=50 Гц
£05 = 3,2-10-’
(19)
Мощность трансформатора, предназначенного для испытания
оборудования, может не превышать мощности, минимально необходи-
мой по величине нагрузки, поскольку нагрузка в этом случае ограни-
чивается нагревом трансформатора током, протекающим по его
обмотке. Необходимая мощность испытательного трансформатора
определяется по формуле
'P-U - ^ПСпЦн.в -- £иси [J ’ (-9)
С'иеп
где Ан — номинальная мощность испытательного трансформатора,
кВ А; Рисц — величина нагрузки испытательного трансформатора,
определенная согласно формуле (18), кВ • А; (/исп — испытательное
напряжение объектов, кВ; t/u.E— номинальное напряжение вторич-
ной обмотки испытательного трансформатора, кВ [Л. 2].
В качестве испытательных трансформаторов возможно примепе-
Таблица 3
Тип тран- сформатора Номинальный коэффициент трансформа- ции Длитель- но допу- стимая нагрузка, ВА Длительно допустимый ток нагрузки обмотки низ- шего напря- жения, А Макси- мальная мощность, кВ-А Наибольший допустимый кратковремен- ный ток об- мотки низшего напряжения, А
НОМ-6 6 000/100 600 6 1,5 3,5 15
НОМ-10 10 000/100 720 7 2 35
НОМ-15 15 000/100 840 8,4 4 40
НОМ-35 35 000/100 1200 12,0 6 60
Примечание. Величина допустимой наибольшей нагрузки указана для
Режима испытания изоляции электрических машин: трехкратная одноминутная на-
грузка с двухминутными перерывами между приложениями напряжений.
13—1229 J93
пне измерительных трансформаторов типа НОМ. Величины наиболь-
ших нагрузок па них приведены в табл. 3.
Для испытания изоляции генераторов до 15 кВ и крупных элек-
тродвигателей требуются трансформаторы на напряжение до 20 кВ
мощностью 15—25 кВ • А.
Для испытания изоляторов, высоковольтных вводов, выключате-
лей, трансформаторов тока и напряжения с номинальным напряже-
нием до 35 кВ требуется испытательный трансформатор мощностью
3—4 кВ • А, а для испытания этих же объектов с номинальным на-
пряжением ПО кВ требуется трансформатор мощностью 20 кВ-А.
Для испытания силовых трансформаторов и конденсаторов могут
потребоваться трансформаторы мощностью 30 кВ А и более.
Выпускаемый промышленностью испытательный трансформатор
ИОМ-110/25, используемый в передвижных испытательных установ-
ках, позволяет получить испытательное переменное напряжение до
100 кВ при номинальной мощности 25 кВ • А.
Прн отсутствии специальных испытательных трансформаторов
возможно применение имеющихся различных трансформаторов (от
маслопробойиых и кенотронных аппаратов, трансформаторов напря-
жения, силовых трансформаторов и др.).
При использовании трансформаторов от маслопробойных и кено-
тронных аппаратов следует .иметь ъ виду, что средние точки высоко-
вольтных обмоток этих трансформаторов заземлены и поэтому при
испытании объектов с одним заземленным электродом может быть
использована лишь половина обмотки. Применение этих трансформа-
торов в качестве испытательных возможно лишь для объектов с ма-
лой емкостью, поскольку мощность трансформатора от кенотронного
аппарата ограничена 0,5 кВ • А, а мощность трансформатора от
маслопробойного аппарата — 2 кВ • А.
Применяя силовые трансформаторы, можно их кратковременно
перегружать. Так, при трехкратном (пофазном) испытании изоляции
электрических машин с двухминутным перерывом между приложе-
ниями напряжения допускается по условиям нагрева силового транс-
форматора нагрузка по току до 2,5-кратной номинальной.
При отсутствии испытательного трансформатора достаточной
мощности возможно параллельное включение однотипных трансфор-
маторов. При этом допустимая нагрузка испытательной установки
увеличивается пропорционально количеству параллельно включенных
трансформаторов.
При испытании изоляции распределительного устройства для
уменьшения необходимой мощности установки следует производить
испытания пофазно, ошиновку испытывать ,по участкам, уменьшая
тем самым величину емкости одновременно испытываемой изоляции.
При отсутствии трансформатора на необходимое напряжение
вторичной обмотки можно использовать последовательное включение
трансформаторов.
В случае, когда оба электрода объекта могут быть изолированы
от земли на половину испытательного напряжения, можно осущест-
вить последовательное включение двух трансформаторов по схеме,
представленной на рис. 4.
Каждый из трансформаторов (Тр1 и Тр2) работает в нормаль-
ных для пего условиях. Общее напряжение равно сумме напряжений
двух трансформаторов.
При использовании трехфазного силового или измерительного
трансформатора, кроме фазного напряжения, можно использовать
194
также междуфазное напряжение, заземляя вывод одной из фаз. Та-
кое включение допустимо лишь при изоляции нейтрали трансформа-
тора не менее чем на фазное напряжение. При этом мощность транс-
форматора принимается равной г/з его номинальной мощности.
? Регулировочное устройство должно обеспечить регулирование
напряжения испытательного трансформатора от 25—30% ДО полного
испытательного напряжения. Регулирование должно быть плавным.
При ступенчатом регулировании
ступень регулирования не должна
превышать 1—1,5% величины
испытательного напряжения.
Мощность регулировочного
устройства, как'правило, не долж-
на быть меньше мощности, потреб-
ляемой испытываемым объектом.
Простейши м и регул ир овочи ьг-
ми устройствами являются прово-
лочные реостаты, дроссели и по-
тенциометры. Преимуществом этих
регулирующих устройств являет-
ся простота оборудования, недо-
статками — ограниченность мощ-
ности, большие потери энергии и
при реостатном регулировании
искажения формы кривой напря-
жения и возможность резонансных
Рис. 4. Схема последовательно-
го включения двух трансфор-
маторов.
повышений нсныга тельного на-
пряжения.
Дроссели с регулируемой индуктивностью можно применять лишь
в случае, если ток объекта при испытательном напряжении нс превы-
шает тока холостого хода трансформатора [Л. 2].
Наиболее широкое распространение в практике высоковольтных
испытаний получили автотрансформаторные регулировочные устрой-
ства, которые достаточно удобны н экономичны, обеспечиваю г, как
правило, плавное регулирование и позволяют получать регулируемое
напряжение большей величины, чем напряжение сети питания.
Следует отметить необходимость правильного подбора регулиро-
вочного устройства с точки зрения резонансных явлений.
При емкостной нагрузке трансформатора в испытательной цепи
могут возникнуть резкие скачки напряжения, вызванные резонансом
напряжений или резонансом токов (Л. 2].
При производстве испытаний повышенным напряжением иа месте
установки оборудования основным способом измерения напряжения,
за исключением случаев испытания ответственных объектов (генера-
торов и т. п.), является измерение на стороне низкого напряжения.
Методы измерения высокого напряжения, которые могут быть
применены в практике, приведены на рис. 5.
Измерение величины испытательного напряжения должно про-
изводиться простыми и удобными способами. Погрешность измерения
не должна превышать —10ч-+5.%.
На рис. 5,о представлена схема измерения испытательного на-
пряжения иа стороне низкого напряжения В этом случае испытатель-
ное напряжение подсчитывается по коэффициенту трансформации.
При испытании объектов с большой емкостью напряжение на
высоковольтной обмотке испытательного трансформатора за счет
емкостного тока несколько возрастает, поэтому в данном случае па
13*
низковольтную обмотку следует подавать пониженное напряжение
Пк,3 '
100 т
(21)
где О/’псп — испытательное напряжение, кВ; k — коэффициент транс-
формации испытательного трансформатора; UK,3—напряжение к. з.
испытательного трансформатора; т — отношение тока высоковольт-
ной обмотки трансформатора при испытательном напряжении к номи-
нальному току.
Более точными являются измерения иа стороне высокого напря-
жения или на стороне низкого напряжения с предварительной гра-
дуировкой по шаровому разряднику.
Градуировку вольтметра .по шаровому разряднику при измерении
напряжения иа низкой стороне надо проводить обязательно, если
между испытательным трансформатором и объектом включается за-
щитное сопротивление.
Рис. 5. Схемы измерения переменного напряже-
ния.
Пределы измерения шаровых разрядников определяются их гео-
метрическими размерами. Шаровой разрядник ШР-62,5 изготовления
лаборатории Мосэнерго предназначен для измерения напряжении
в диапазоне 14—100 кВ макс. Управление разрядниками — ручное.
Расстояние между шарами отсчитывается при помощи миллиметро-
вой шкалы.
Шаровой разрядник LUP-125, изготовляемый заводом «Актюбрент-
ген», измеряет напряжения в диапазоне 38—130 кВ. Расстояние меж-
ду шарами определяется по специальной шкале. Измерение относи-
тельно невысоких напряжений можно производить трансформатором
тапряжения (рис. 5,6). При применении специальных испытательных
раисформаторов, имеющих отпайку от высоковольтной обмотки,
96
измерение испытательного напряжения производится на высокой
стороне трансформатора (рис. 5,е).
Для измерения более высоких напряжений непосредственно иа
высокой стороне используются дополнительные сопротивления или
омический делитель (рис. 5,г). Применение электростатических или
катодных вольтметров позволяет использовать не только омические,
но и более простые емкостные делители (рис. 5,г).
Чтобы влияние внешних электростатических полей не исказило
результат измерения, емкость делителя должна быть достаточно боль-
шой (100 пФ и более, в зависимости от силы влияющих полей).
Коэффициент деления делителя в случае применения электроста-
тического вольтметра должен быть таким, чтобы низшее измеряемое
напряжение было примерно равно четверти предела измерения на
данной шкале. Если коэффициент деления делителя неизвестен с до-
статочной точностью, для всех схем измерения напряжения при по-
мощи делителей необходима предварительная градуировка прибора
по шаровому разряднику (рис. 5,г) [Л. 2].
В случае испытания важных объектов (генераторы и т. п.) сле-
дует вести контроль формы кривой напряжения, а при значительном
ее искажении — измерять также амплитуду напряжения, которая не
должна превышать 1,41 номинального действующего значения испы-
тательного напряжения.
Контроль формы и амплитуды кривой испытательного напряже-
ния производится электронным осциллографом, включаемым парал-
лельно вольтметру.
4. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ
НАПРЯЖЕНИЕМ ПОСТОЯННОГО (ВЫПРЯМЛЕННОГО) ТОКА
Наряду с испытанием электрооборудования повышенным напря-
жением переменного тока применяется также испытание повышенным
напряжением постоянного тока.
При испытании напряжением постоянного тока требуется значи-
тельно меньшая мощность испытательной установки, определяемая
только током сквозной проводимости.
Пробивное напряжение при постоянном напряжении обычно зна-
чительно выше, чем при переменном; вместе с тем постоянное на-
пряжение, необходимое для развития разряда по поверхности, может
быть в 1,5—2 раза меньше напряжения переменного тока.
Испытание выпрямленным напряжением позволяет лучше выяв-
лять многие виды местных дефектов изоляции (проколы, вмятины,
порезы и т. п.) по сравнению с испытанием переменным током.
Пробивное напряжение на постоянном токе мало зависит от дли-
тельности воздействия приложенного напряжения, но его колебания,
например, обусловленные недостаточно тщательным выпрямлением,
могут явиться причиной снижения пробивного напряжения.
Повышенное выпрямленное (постоянное) напряжение для испы-
тания изоляции электрооборудования получают от установки пере-
менного тока с помощью выпрямляющего устройства.
В качестве выпрямляющего устройства применяются электронные
лампы (кенотроны) или полупроводниковые элементы. Ток при испы-
тании выпрямленным напряжением в большинстве случаев не пре-
вышает 5—10 мА, что и определяет требования к пропускной способ-
ности выпрямителя и мощности питающего трансформатора.
Регулировочное устройство должно обеспечивать плавное регу-
лирование напряжения трансформатора от нуля до полного испы-
тательного. Параметры регулировочного устройства (по току и
мощности) определяются испытательным трансформатором, работаю-
щим в режиме холостого хода. При проведении испытаний в усло-
виях. при которых возможны значительные и частые толчки напря-
жения питания, жетателыю применение стабилизаторов напряжения
Измерительный 'прибор для измерения токов утечки должен быть
снабжен устройством, полностью его шунтирующим.
В цепи, питающей регулировочное устройство, кроме рубильника
с видимым разрывом, рекомендуется иметь автомат и плавкие предо-
хранители для защиты испытательного трансформатора.
При испытании выпрямленным напряжением нашли применение
схемы однополупериодного выпрямления (рис. 6). Наиболее широкое
распространение получила схема рис. 6,а.
Для измерения выпрямленного напряжения могут быть примене-
ны схемы, приведенные на рис. 7.
Испытательное напряжение может быть измерено:
а) на низкой стороне испытательного трансформатора с помощью
вольтметра с последующим пересчетом на коэффициент трансформа-
ции и коэффициент 1,41 при емкостной нагрузке Уц
б) на стороне выпрямленного напряжения с помощью электро-
статического киловольтметра kV>, вольтметра с делителем иапряже-
Рис. 6. Схемы однополупериодного выпрямления.
« — выпрямитель иа стороне высокого напряжения; б —выпря-
митель со стороны заземленного вывода трансформатора; Сх и
— испытуемые объекты.
ния Уз, магнитоэлектрического прибора с последовательно включен-
ным сопротивлением У4 или шарового разрядника ШР.
Рекомендуется во избежание погрешностей, связанных с нали-
чием пульсации выпрямленного напряжения или отсутствием бал-
ластной емкости, производить измерение выпрямленного напряжения
на высокой стороне.
Во время испытания повышенным напряжением производится
измерение тока сквозной проводимости (утечки). Величины токов
проводимости часто определяются со значительными погрешностями,
которые вызываются пульсацией напряжения и паразитными токами.
При испытании выпрямленным напряжением допускается пульсация,
не превышающая 5%.
При полном отсутствии емкости в цепи испытания и однополу-
периодной схеме выпрямления к объекту приложена только одна
полуволна напряжения выпрямленного тока.
Практически в цепи измерительной установки всегда имеется
емкость (емкость самого объекта, подводящих проводов), которая
ведет в той или иной мере к сглаживанию пульсации, тем самым
приближая отсчитываемое прибором напряжение к максимальному.
Рис. 7. Схемы измерения выпрямленного напряжения.
В зависимости от выбранной схемы измерения и емкости объек-
та при измерении может быть допущена значительная погрешность,
вызванная наличием пульсации напряжения.
Устранение пульсации напряжения производится включением
балластной емкости.
Магнитоэлектрические приборы указывают среднее значение изме-
ряемой величины, т. е. /Ср=0,45/я; 77Ср=0,45£/д, где /д, Пд — дейст-
вующие значения тока и напряжения.
Ряд приборов (например, электростатические) показывает дей-
ствующее значение измеряемой величины.
Основные паразитные токи, вносящие погрешность в измерение
токов проводимости:
ток, проходящий между обмоткой испытательного трансформа-
тора и его корпусом, прибором не регистрируется;
ток утечки изоляции провода, подводящего испытательное на-
пряжение к объекту, и ток короны, возникающий на этом проводе,
устраняются экранированием проводов.
Другим источником погрешности измерения испытательного на-
пряжения может быть падение напряжения в выпрямительной схеме.
При недостаточном накале лампы внутреннее сопротивление ее резко
возрастает, увеличивая внутреннее падение напряжения и снижая
напряжение, приложенное к объекту.
При работе с аппаратом АИИ-70 ошибка в результат измерения
может быть внесена за счет паразитного тока, проходящего через
микроамперметр по изоляции штанги переключателя пределов изме-
рения.
В отдельных случаях применяется расчетный метод исключения
ошибки от паразитных токов путем вычитания величины тока, полу-
ченной при замере отсоединенной от испытываемого объекта испы-
тательной схемы, из величины тока, полученной при замере вместе
с испытуемым объектом.
При необходимости исключить токи утечки, проходящие помимо
толщи основной изоляции, или измерить токи утечки отдельных эле-
ментов высоковольтных конструк-
ций и т. я. 'применяются охранные
кольца, связанные с экраном из-
мерительного устройства и позво-
ляющие выделить н проконтроли-
ровать какой-либо определенный
участок изоляции (рис. 8).
Охранные кольца могут быть
выполнены из станиолевых поло-
сок шириной 10 мм или несколь-
ких витков оголенного медного
провода. Охранные кольца ие
должны вносить дополнительной
погрешности в результаты измере-
ния, и для этого рекомендуется
проверять мегомметром сопротив-
ление изоляции между охранными
кольцами и электродом объекта,
к которому присоединяется токо-
ведущая жила от измерительного
прибора.
Сопротивление изоляции, по-
лученное при измерении, доллжно превышать внутреннее сопротивле-
ние измерительного прибора более чем в 100 раз.
В тех случаях, когда испытание электрической прочности произ-
водится как переменным, так и выпрямленным напряжением, испы-
тание выпрямленным напряжением должно предшествовать испыта-
нию напряжением переменного тока.
В испытательных установках принято прикладывать к высоко-
вольтному электроду объекта отрицательный .потенциал.
В целях защиты важных объектов (генераторы, трансформаторы
и т. п.) от случайного чрезмерного повышения напряжения парал-
лельно объекту рекомендуется присоединить разрядник, промежуток
которого градуируется на срабатывание при 110—120% испытатель-
ного напряжения. Последовательно с разрядником должно быть
включено сопротивление величиной 2—5 Ом на каждый вольт испы-
тательного напряжения.
Для испытания изоляции переменным и выпрямленным напряже-
ниями заводами выпускается ряд испытательных установок, нашед-
ших широкое применение при производстве пуско-наладочных работ.
Например, АИИ-70 предназначен для испытания высоковольтной
изоляции переменным и выпрямленным напряжением, а также для
испытания изоляционного масла на электрическую прочность.
Технические характеристики аппарата
Напряжение питающей сети, В........................ 127/220
Максимальное переменное напряжение, кВ.................. 50
Максимальное выпрямленное напряжение, кВ................ 70
Максимальный выпрямленный ток, мА........................ 5
Одномииутная мощность трансформатора, кВ-А............... 2
Масса аппарата, кг..................................... 175
Выпрямительная лампа КРМ-150 и трансформатор накала рас-
положены в приставке, выполненной в виде бакелитового цилиндра,
залитого трансформаторным маслом. Для разряда и заземления
200
испытуемых объектов служит бакелитовая штанга со встроенным
сопротивлением. Широкое распространение получили передвижные
лаборатории, предназначенные для испытаний высоковольтного обо-
рудования электроустановок, например, передвижные лаборатории
УВЛ-02, установленные на шасси автомашины ГАЗ-51.
Универсальная высоковольтная передвижная лаборатория УВЛ-02
позволяет осуществить следующие испытания:
измерение угла диэлектрических потерь и емкости;
испытание разрядников, силовых кабелей и т. п. выпрямленным
напряжением до 175 кВ макс.;
испытание изоляции оборудования повышенным напряжением
промышленной частоты до 100 кВ действ, при потребляемом токе до
0,25 А, а также электрических машин испытательным напряжением
до 25 кВ действ, при потребляемом токе до 0,5 А;
прожиг кабеля, определение трассы и '.места повреждения ка-
беля.
Ярославским электромеханическим заводом Сельэлектро выпус-
каются передвижные лаборатории ЭТЛ-35-01, установленные на шас-
си автомашины ГАЗ-51.
Передвижная лаборатория ЭТЛ-35-01 позволяет осуществить сле-
дующие испытания;
испытание повышенным переменным напряжением до 100 кВ;
испытание повышенным выпрямленным напряжением до 70 кВ
макс.;
измерение угла диэлектрических потерь и емкости изоляции;
прожиг кабеля.
Для испытания изоляции вторичных цепей и аппаратов повышен-
ным напряжением переменного тока применяется аппарат типа ИВК.
Аппарат дает возможность получать регулируемое напряжение от 0
до 2 кВ. Величина гока утечки контролируется по миллиамперметру.
Глава вторая
ОБЪЕМ И НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ ИЗОЛЯЦИИ
5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Возможность включения электрических машин на напряжение
свыше 1 000 В без сушки решается на основании результатов:
а) измерения сопротивления изоляции;
б) значения коэффициента абсорбции;
в) характеристики зависимости токов утечки через изоляцию
обмотки от величины испытательного напря?кеиия выпрямленного
тока.
Для включения без сушки электрических машин I группы (элек-
тродвигатели мощностью до 5000 кВт включительно, частота вра-
щения не более 1 500 об/мин) достаточно удовлетворение требова-
ниям любых двух измерений, т. е. возможны комбинации: 1) а, б;
2) а, в; 3) б, в. Измерение значений R&),, и Rqq,,/R^h для машины
I группы обязательно.
Для электрических машин II группы (генераторы, синхронные
компенсаторы, а также электродвигатели, кроме отнесенных к I груп-
пе) с номинальным напряжением ниже 15,75 кВ должны удовлетво-
рять требованиям двух комбинаций измерений; 1) а, в; 2) б, в с но-
минальным напряжением выше 15,75 кВ — всех трех измерений
(а, б, в). Для машин II группы обязательно выполнение всех трех
измерений (а, б, в).
Перед производством испытаний электрическая машина должна
быть полностью отсоединена (если такие соединения уже выполнены)
от всех внешних электрических цепей, не участвующих в данном
испытании. После тщательного осмотра, убедившись в том, что изо-
ляция установки чистая и видимых дефектов пет, можно приступать
к высоковольтным испытаниям.
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ И КОЭФФИЦИЕНТА
АБСОРБЦИИ МЕГОММЕТРОМ
Обмотки статора машин переменного тока.
Измерение сопротивления изоляции синхронных генераторов, компен-
саторов и электродвигателей иа номинальное напряжение выше
1 000 В производится мегомметром на 1 000—2 500 В, электродвига-
телей, на номинальное напряжение ниже 1000 В мегомметром на
500—1 000 В. Величина сопротивления изоляции обмоток статора
электродвигателей на напряжение ниже 1 000 В не нормируется.
Измерение сопротивления изоляции производится при температу-
ре не ниже +10 СС.
Обмотки статора перед измерением сопротивления изоляции
должны быть заземлены не менее чем на 2 мин.
Сопротивление изоляции обмотки статора следует измерять для
каждой фазы (при наличии выводов начала и конца каждой фазы)
относительно корпуса и двух других закороченных и заземленных на
время измерения фаз (рис. 9,а).
При наличии параллельных ветвей в фазах обмотки статора сле-
дует измерять сопротивление изоляции каждой ветви относительно
корпуса и всех остальных ветвей, заземленных на время измерения.
В случае глухого соединения ветвей и фаз измеряется сопротив-
ление изоляции всей обмотки относительно корпуса (рис. 9,6). Если
измеренное указанным способом сопротивление изоляции Rcn,, ока-
жется меньше допустимой нормы, то следует измерение повторить,
наложив на выводы обмоток охранные кольца из станиоля или мед-
ной голой проволоки и присоединить их к зажиму мегомметра
«Экран» для устранения возможных поверхностных токов утечки
(рис. 10). Если сопротивление изоляции вновь окажется ниже допу-
стимого, то изоляция считается неудовлетворительной.
Таблица 4
Темпера- тура обмотки, °C Соп{ютивлеиие изоляции RftOr/ МОм, при номинальном напряжении машины, кв Темпера- тура обмотки, •с Сопротивление изоляции Rqq, , МОм, при номинальном напряжении машины, кв
3 6 10 3 5 10
10 35 75 125 50 9 16 27
20 25 50 85 60 6 10 18
30 18 35 60 75 3 6 10
40 12 24 40
467—13
Рис. &. Измерение сопротивления изоляции обмоток син-
хронных машин.
а — фазы относительно корпуса н двух других заземленных фаз;
б — обмоток всех фаз; в —обмотки ротора; г —статора, вклю-
чая ошиновку до выключателя генератора; д—статора и
обмотку НН трансформатора.
Измерение сопротивления изоляции обмотки статора с непосред-
ственным водяным охлаждением производится пофазно при двух
других фазах, соединенных с корпусом генератора, но при этом за-
жим мегомметра Э «Экран» соединяется с изолированными от внеш-
ней системы охлаждения напорным и силовым коллекторами. Изме-
рения производятся без воды в обмотке статора при незаземленных
патрубках водяных коллекторов.
Наименьшие допустимые нормы 7?со~ для синхронных генерато-
ров и всех электродвигателей на номинальное напряжение выше
1 000 В и мощностью до 5 000 кВт приведены в табл. 4.
Для электрических машин мощностью выше 5000 кВт, а также
для всех машин на поминальное напряжение выше 10,5 кВ наимень-
шее допустимое значение сопротивления изоляции одной фазы или
ветви обмотки статора R^,, при^температуре 75 °C следует опреде-
лять по формуле
R№,, = U1 000 + 0.01Р), МОм, (22)
где U — номинальное напряжение, В; Р — номинальная мощность,
кВт.
При температурах ниже 75 °C наименьшее допустимое значение
в этих случаях определяется путем пересчета значения Rn„, вычис-
ленного по формуле (22) исходя из экспоненциального закона повы-
Рис. 10. Измерение сопротивления изоляции статорной обмот-
ки с применением охранных колец.
а — проволочный бандаж для экранировки.
шения значения 7?0<|,, в 2 раза прн снижении температуры на каждые
18°. Такой пересчет может быть произведен путем умножения сопро-
тивления изоляции, вычисленного по формуле (22) на коэффициент
kT, значения которого для температур от 10 до 75 °C даиы ниже:
/, ®С . . . 75 70 60 50 40 30 20 10
/гт........ 1 1,2 1,8 2.6 3,9 5,5 8,5 12
В некоторых случаях достаточно произвести измерение сопротив-
ления изоляции обмотки статора генератора вместе с кабелями или
шинным мостом, а при блочной схеме (генератор — трансформатор) —
вместе с обмоткой низшего напряжения повысительной трансформа-
торной группы. При этом перед измерением сопротивления изоляции
необходимо в нулевом проводе генератора отключить разъединитель
или выключатель, а также вынуть плавкие вставки у трансформато-
ров напряжения (рис. 9, г, д). Если измеренное таким образом со-
противление изоляции окажется пониженным, следует произвести
расшиновку и проверить изоляцию обмотки отсоединенного генера-
тора.
По окончании замера испытуемую обмотку необходимо разрядить.
Для машин иа номинальное напряжение выше I ССО В помимо R60,,
«меряется 15-секундноз значение сопротивления}изоляции Д1Е,, и вы-
числяется коэффициент абсорбции.
Наименьшее значение RgQu/Rj^, при температуре 10—35 °C для
электрических машин I группы равно 1,2, для машин II группы—1,3.
Для машин I группы при определении возможности их включе-
ния без сушки коэффициент абсорбции должен быть ие меиее 1,1
при комбинации измерений а, в; для машин II группы — не менее
1,2 при комбинации измерений а, б.
Обмотка ротора синхронных машин. Сопротивле-
ние изоляции обмотки ротора измеряется относительно вала и при
температуре от 10 до 30 °C должно быть не менее:
для генераторов и синхронных компенсаторов па номинальное
напряжение выше 1 000 В —0,5 МОм;
для двигателей наппяжением выше 1000 В—0,2 МОм;
для генераторов и синхронных компенсаторов на напряжение
1000 В и ниже — 2000 Ом при температуре 75 °C или 20 000 Ом при
20 °C;
для двигателей напряжением 1 000 В и ниже сопротивление изо-
ляции -обмоткн ротора не нормируется.
Измерение производится мегомметром на напряжение 1 000 В.
Допускается измерение мегомметром 500 В (рис. 9,в).
Обмотки фазного ротора асинхронных элек-
тродвигатей. Измерение сопротивления изоляции обмотки фаз-
ного ротора производится при закороченных выводах мегомметром
на 1 000 В относительно вала электродвигателя.
Второй конец мегомметра соединять с корпусом статора не ре-
комендуется, так как сопротивление масляной пленки, иа которой
лежит шейка вала в подшипниках, может исказить результаты изме-
рения.
Сопротивление изоляции обмотки ротора для вновь вводимых
электродвигателей напряжением выше 1 000 В должно быть не ниже
0,2 МОм; для двигателей напряжением 1 000 В и ниже сопротивление
изоляции обмотки ротора пе нормируется.
Обмотки машин постоянного тока. Для включения
машины постоянного тока без сушки необходимы следующие
условия.
Машины напряжением до 500 В с изоляцией обмоток класса А
должны иметь абсолютные значения сопротивления изоляции Rec..,
измеренные при температуре не ниже 10 °C, не менее величин, при-
веденных в табл. 5.
Для машин напряжением от 500 до 1 000 В с изоляцией обмо-
ток класса В (т. е. изоляция на основе слюды, асбеста и стеклово-
локна, применяемых с органическими связующими и пропитывающи-
Таблица 5
|'8о
Сопротивление Rffii/, МОм,
при номинальном напряжении
машины, В
220
460
650
750 I 900
220
Сопротивление RqO" МОм,
при номинальном напряжении
машины, В
460
650
750
900
10
20
30
40
2,7
1,85
1,3
0,85
5,3
3,7
2,6
1,75
8
5,45
3,8
2,5
9,3
6,3
4.4
2,9
10,8
7,5
5,2
3,5
50
60
70
75
0,6
0,4
0,3
0,22
1,2
0,8
0,5
0,45
1,75 2
1,15 1,35
0,8 0,9
0,65 0,75
2,35
1,6
1
0,9
ми составами кроме /?ю,, измеряется вычисленный при этом
коэффициент абсорбции должен быть не менее 1,2 при] температуре
изоляции во'время измерения 10 — 30 °C.
Величина сопротивления изоляции R№,, Для обмоток возбудителей
и подвозбудителей при /=10 — 30 °C. должна быть не менее
0,5 МОм.
Измерение сопротивления изоляции обмоток машин постоянного
тока производится относительно корпуса и бандажей и между обмот-
ками. Измерение производится поочередно для каждой электрически
независимой цепи, причем .все остальные обмотки на это время соеди-
няются с корпусом. Обмотка якоря и соединенные последовательно
г пей обмотки главных н добавочных полюсов могут считаться за
одну цепь, по обмотки параллельного или независимого возбуждения
как главных, так и добавочных полюсов рассматриваются как элек-
трически независимые цепи.
Цепи возбуждения синхронного генератора и
возбудителя. Цепи возбуждения перед измерением отсоединяют-
ся от обмоток ротора и возбудителя. Должны быть также отключены
обмотки вспомогательного или высокочастотного генератора.
Цепи вспомогательного или высокочастотного генератора с твер-
дыми 'выпрямителями, а также все аппараты, в том числе установка
ионного возбуждения, остаются подсоединенными.
Измерение производится мегомметром на напряжение 2 500 В.
Величина сопротивления изоляции должна быть ие менее 1 МОм.
ИЗМЕРЕНИЕ ТОКОВ УТЕЧКИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК СТАТОРА
ПРИ ПРИЛОЖЕНИИ ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Сопротивление изоляции обмоток статоров с номинальным на-
пряжением 3 кВ и выше может быть замерено с помощью кенотрон-
ного аппарата .по токам утечки; три этом за начало отсчета дреме-
пн 'принимается момент приложения к изоляции полного напряже-
ния. По результатам измерения сопротивления 'изоляции определяет-
ся и коэффициент абсорбции/?6О,,//?1Б, Величина сопротивления изо-
ляции находится по формулам:
^60" ~ ' МОм; A'jg,, = £/псп/<jg,,, МОм, (23)
где г'е0,, и t15,, — токи утечки, отсчитанные через 60 и 15 с после
приложения напряжения.
Прн испытании изоляции каждой фазы две другие фазы должны
быть соединены с корпусом машины.
Для машин, имеющих три вывода, измеряются токи утечки одно-
временно всех трех фаз.
Возможность включения машин без сушки определяется по ха-
рактеристике гУт=/(Дисп), снимаемой с помощью кенотронного аппа-
рата, при условии, если сопротивление изоляции машины Re(>,, удо-
влетворяет требованиям (см. табл. 4).
Измерение токов утечки для построения зависимости «yT=f (С/исп)
должно производиться ие менее чем при пяти значениях испытатёХь-
ного напряжения в пределах ПМ1Ш—Пмаке- Величина t/MaKc для ма-
шин I группы принимается равной 2,5ПН, а для машин II группы —
по данным табл. 6.
Габлица 6
— Мощность, кВ-А Номинальное напряжение, В Величина испытатель- ного выпрямленного напряжения, В
Менее 1 000 1 000 и более Все напряжения До 3 300 включительно Выше 3300 до 6600 включи- тельно Свыше 6 600 1,2 (2 0/„+ 1 000) 1,2 (2t/H+ 1 000) 1,2-2,5 ил 1,15 (2 Utl + 3 000)
Величина £7МКв для машин I группы принимается равной 0,514,
для машин II группы — не более 0,204-
На каждой ступени напряжения (табл. 7) производится отсчет
токов утечки через 15 и 60 с. Если на какой-то из ступеней при не-
изменном испытательном напряжении происходит нарастание тока
Таблица 7
Номинальное напряжение машины I группы, кВ Величина ступеней испытательного напряжения, кВ
3 6 10 1,5; 3; 4,5; 6; 7,5 3; 6; 9; 12; 15 5; 10; 15; 20; 25
утечки до величины, указанной ниже, то испытание должно быть пре-
кращено и проведена контрольная сушка статора:
Ступень испытательного напряже-
ния по отношению к £/н. . , . 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Наибольший допустимый ток утеч-
ки в мкА.................... 250 500 1 000 2 000 3 000 3 500
Применения: 1. Токи утечки определены, исходя из величины сопротив-
ления изоляции /?(зо»» = МОм на 1 кВ при номинальном напряжении машин при
температуре обмотки + 104-30 “С я коэффициенте нелинейности, равном 3.
2. Данные токов утечки, приведенные здесь, могут быть использованы толь-
ко для определения возможности продолжать испытание обмоток статора повышен-
ным выпрямленным напряжением. Нормированные значения приведены в табл. 4.
Оценка результатов испытания производится по характеристике
!ут=/:(^исп), которая не должна иметь крутого изгиба, а также по
коэффициенту нелинейности
Где |1?МИП 't^MIin/iyT.млн, МОм; /?макс= ^максДут.макс, МОм.
Токи утечки также сравниваются с токами по предыдущим или
заводским измерениям.
Коэффициент нелинейности для машин I группы должен быть не
больше 1,2 при определении возможности включения машин без суш-
ки при комбинациях измерений а, б, и б, в; для машин II группы—не
более 1,3 при комбинации а, б (в остальных случаях не более 3).
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Обмотки статора машин переменного тока. По-
вышенным напряжением промышленной частоты испытываются об-
мотки статора электродвигателей на номинальное напряжение до
1 000 В мощностью выше 300 кВт, а электродвигателей на напряже-
ние свыше 1 000 В при любой мощности.
Обмотки статора синхронных генераторов и компенсаторов под-
вергаются испытанию, если они имеют мощность более 3 кВт и на-
пряжение выше 36 В. Величины испытательных напряжений приведе-
ны в табл. 8.
Перед началом испытания производятся тщательный осмотр
электрической машины и отключение жил кабеля. Жилы кабеля отво-
Рис. 11. Схема испытания статорной изоляции высоковольтных ма-
шин повышенным напряжением переменного тока.
Р ~ рубильник; Ав — автомат; РН — регулятор напряжения; ТрИ — испыта-
тельный трансформатор; Но — ограничивающее безындуктивное сопротивление
(выбирается из расчета 1 Ом на каждый вольт испытательного напряжения);
ШР — шаровой разрядник; L — катушки индуктивности 0,1 Гн; П — измери-
тельная обмотка трансформатора; ЭО-6М — электронный осциллограф; V —
вольтметр; Тт — трансформатор тока; А — амперметр.
дятся на достаточное расстояние, закорачиваются и заземляются.
Испытанию подвергается изоляция каждой фазы относительно кор-
пуса и двух других заземленных фаз. При этом ротор машины также
заземляется (рис. 11).
В процессе испытания производится наблюдение за состоянием
лобовых частей машины. При этом у турбогенераторов должны быть
сняты торцевые щиты, а у гидрогенераторов открыты вентиляцион-
ные люки. У генераторов напряжением 10 кВ и выше испытательное
напряжение снижается до номинального напряжения генератора и
выдерживается в течение 5 мин для наблюдения за коронированием
208
Испытуемый объект Мощ- ность элеХ- триче- ской маши- ны, кВт Номиналь- ное напря- жение, В \ Испытательное напряженке, В Примечания
Обмотка статора син- хронных генераторов и компенсаторов Обмотка статора электродвигателей пе- ременного тока От 3 до 1 000 Более 300 Вып-е 36 До 1 000 0,8 (2 Uv + +1 000), но не ниже I 100 0,8(2 [Ун + Ч-1 000), но не менее 1 500 Каждая фаза статора испытывается относи- тельно корпуса и двух других заземленных фаз на полностью со- бранной машине
обмотка статора син- хронных генераторов и компенсаторов и элек- тродвигателей Любой мощ- ности От 1 000 до 3 300 0,8(2 Uu + + 1 000) У машин, не имею- щих выводов каждой фазы в отдельности, допускается произво- дить испытание всей обмоткн относительно корпуса
То же То же От 3 300 до 6 600 0,8-2,5 ик
„ .. То же Выше 6 600 0,8 (3 000 + +2С7В)
Обмотка ротора син- хронных электродвига- телей и явнополюсных роторов генераторов — 7,5-кратное номинальное напряжение возбуждения, но не менее 1 100 Для машин, предназ- наченных для непос- редственного пуска со стороны переменного тока с обмоткой воз- буждения, замкнутой на сопротивление или источник своего пита- ния
Обмотка ротора элек\ тродвигателей с фаз-* иым ротором — — 1,517р, но не менее 1 000 — напряжение на кольцах при разомкну- том неподвижном ро- торе и полном напря- жении на статоре
Обмотка неявнопо- люсных 'роторов гене- раторов — — 1 000 Испытательное на- пряжение I 000 В при- меняется, если это не противоречит требовани- ям технических усло- вий завода-изготовителя
Обмотка якоря воз- будителя н подвозбу- дителя генераторов мащин постоянного тока — — 7,5 воз- буждения, но не ниже 1 100 и не выше 2 600
Лобовых частей обмоток статора. Продолжительность снижения нё
регламентирована. Недопустимо разделение на части того времени,
в течение которого должно продолжаться испытание.
Испытание изоляции обмотки статора для машин с водяным
охлаждением производится при циркуляции дистиллированной воды
в системе охлаждения. В тех случаях, когда в магистраль системы
охлаждения врезаны изолирующие вставки, перед проведением испы-
тания необходимо шунтировать их металлическими перемычками,
чтобы водосборные коллекторы имели потенциал земли1.
Испытание изоляции максимальным напряжением выпрямленного
тока Пмакс, указанным в § 5 при снятии вольт-амперной характери-
стики, считается одновременно и испытанием на электрическую проч-
ность напряжением выпрямленного тока.
Обмотки ротора синхронных машин. Испытание
повышенным напряжением переменного тока обмотки следует про-
изводить на неподвижной машине,- кроме обмоток роторов турбоге-
нераторов, для которых испытание проводится при номинальной ско-
рости вращения ротора.
Испытание изоляции обмотки ротора турбогенераторов должно
производиться при вращении их с номинальной скоростью потому,
что под влиянием центробежных сил обмотка может продавить изо-
ляцию, особенно в лобовых частях, а при неподвижном состоянии —
значительно отходить от продавленных мест и таким образом скры-
вать повреждение изоляции.
Обмотки машин постоянного тока (в том числе
возбудителей и п од в оз б уд ит ел е й). Испытание изоляции
каждой из обмоток машины постоянного тока производится относи-
тельно корпуса, бандажа и других обмоток при удовлетворительной
характеристике сопротивления изоляции. При этом необходимо со-
единять с корпусом бандажи машины и все иеиспытываемые в дан-
ный момент обмотки. Если почему-либо неудобно соединить бандажи
с корпусом, изоляция бандажей должна быть испытана отдельно
тем же напряжением, что и обмотки.
Обмотки ротора электродвигателей с фазным
ротором. На время испытания обмотки фазного ротора следует ее
выводы перемкнуть на кольцах. Обмотки статора закорачиваются и
соединяются с корпусом.
Цепи возбуждения генератора и возбудителя
со всеми присоединенными аппаратами. Испытатель-
ное напряжение 1 000. В. Продолжительность испытания 1 мин. Перед
испытанием цепей возбуждения следует отсоединить их от обмоток
ротора и возбудителя и шунтировать те обмотки приборов (напри-
мер, обмотки вольтметров), которые могут быть повреждены при по-
явлении земли за ними при пробое изоляции.
Примечание. Изоляция реостатов и пуско-регулировочных
сопротивлений может испытываться совместно с изоляцией цепей воз-
буждения.
Сопротивление гашения поля синхронных ма-
ш и н. Изоляция сопротивления гашения поля испытывается относи-
тельно корпуса или конструкций, на которых данное сопротивление
крепится. Величина испытательного напряжения 2000 В.
1 При испытании генераторов со стержневой обмоткой разрядник следует
включать в схему без ограничительного сопротивления. При испытании гене-
раторов с секционной (катушечной) обмоткой последовательно с разрядником
необходимо включать сопротивление из расчета 1 Ом на 1 В испытательного
напряжения.
6. ТРАНСФОРМАТОРЫ
Вопрос о допустимости включения трансформаторов после мон-
тажа без сушки решается на основании комплексного рассмотрения
всех результатов испытаний и условий, в которых находился транс-
форматор до и во время монтажа [Л. 15].
Эти условия и испытания включают в себя также:
I) измерение сопротивления изоляции Reo"',
2) определение коэффициента абсорбции
3) измерение tg б обмоток;
4) определение пробивного напряжения и tg6 трансформатор-
ного масла.
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ И КОЭФФИЦИЕНТА
АБСОРБЦИИ МЕГОММЕТРОМ
Измерение производится мегомметром 2 500 В. Перед началом
измерения испытуемая обмотка должна быть заземлена на время не
менее 2 мин и обеспечена чистота вводов трансформаторов. Измеря-
ния изоляции обмоток транс-
форматора с исключением то-
ков утечки.
/ — вводы ВП; 2—охранные коль-
ца иа вводах ВН: 3— вводы ИН.
ется температура изоляции, кото-
рая должна быть не ниже 10 °C.
Для трансформатора, заполнен-
ного маслом и не подвергавшего-
ся нагреву, температура изоляции
принимается равной температуре
верхних слоев масла, измеренной
термометром; для трансформатора
без масла температура определяет-
ся термометром, установленным на
верхнем ярме. Если температура
верхних слоев масла или верхне-
го ярма окажется ниже 10 °C, то
для определения изоляционных
характеристик трансформатор дол-
жен быть .подопрет. Если трансфор-
матор подогревался, то к измерению сопротивления изоляции следует
приступать не ранее чем через 60 мин после отключения тока, кото-
рым производился нагрев обмогок, или через 30 мни после отклю-
чения внешнего нагрева (например, при нагревании индукционным
методом).
Измерение сопротивления изоляции производится для каждой
обмотки относительно корпуса н всех остальных обмоток. При этом
все доступные вводы испытываемых обмоток должны быть соедине-
ны между собой, а все неиспытываемые обмотки и бак трансформа-
тора надежно заземлены.
За сопротивление изоляции принимается шестидесятисекундное
значение сопротивления
При измерениях во влажную погоду (или невозможности обе-
спечить чистоту вводов) следует применять экранирование вводов
с помощью охранных колец, которые наматываются из гибкой голой
медной проволоки четыре—шесть витков вокруг вводов (рис. 12).
При измерении показания мегомметра отсчитываются через 15
и 60 с.
Коэффициент абсорбции должен быть в пределах 1,3—2 при тем-
пературе 10—30 °C.
После измерения необходимо обмотку заземлить на время не
менее 2 мин для снятия заряда.
Минимально допустимые значения R®,, изоляции обмоток до
110 кВ включительно, залитых маслом, приведены в табл. 9.
Таблица 9
Температура обмоток, °C ... . 10 20 30 40 50 60 70
Обмотки до 35 кВ включи- тельно трансформаторов менее 10 000 кВ А, МОм 450 300 200 130 90 60 40
То же трансформаторов 10 000 кВ - А и выше, и обмотки ПО кВ не- зависимо от мощности, МОм . . 900 600 400 260 180 120 80
Примечание. Значения ^0" относятся ко всеьГобмоткам данного транс-
форматора.
Так как измерение сопротивления изоляции иа месте монтажа
производится при температуре изоляции, отличной от той, какую она
имела при измерениях на заводе, то для возможности сопоставления
результатов значение Ru>„, полученное при измерении иа заводе, при-
водят к температуре измерения на месте монтажа. На основании
обобщенных опытных данных определены коэффициенты, значения
которых приведены ниже:
^2 Л 5 10 15 20 25 30 35
Кг 1,23 1.5 1,84 2,25 2,75 3,4 4,15
А ^1 40 45 50 55 60 65 70
Кг 5,1 6,2 7,5 9,2 И,2 13,9 17
Примечание. температура изоляции при измерении на заводе; Л —
температура изоляции при измерении на монтаже.
Пример. По заводским данным /?60,, = 400 МОм при f2 = 40*C;
температура изоляции трансформатора, измеренная при монтаже, /,=
= 20°С, t2 — /,;='20° С. ^ = 2,25.
Сопротивление изоляция, приведенное к 20 °C /?е0,,= 400-2,25=
= 900 МОм.
Результаты измерений считаются удовлетворительными, если они
соответствуют нормам или величина Re0,,, полученная при измерении
и а месте монтажа, составляет ие менее 70% сопротивления изоляции,
измеренного на заводе.
ИЗМЕРЕНИЕ tg б И ЕМКОСТИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА
Измерение tg6 п емкости обмоток трансформатора производится
мостом МД-16 по «перевернутой» схеме, когда один из электродов
объекта измерения заземлен, например магнитопровод трансформа-
тора, фланец ввода и т. п. (рис. 13), и по нормальной схеме, когда
оба электрода изолированы от земли.
Измерение tg 6 обмоток трансформаторов, заполненных маслом,
производится при напряжении, не превышающем 60% заводского
испытательного, но не ниже 10 кВ. При испытании трансформаторов,
не заполненных маслом, напряжение не должно превышать 10 кВ для
обмоток с номинальным напряжением 35 кВ и выше и 0,3 U,, для
более низких напряжений.
В качестве испытательного трансформатора можно применять
трансформатор напряжения НОМ-10. Для регулировки напряжения
Рис. 13 Измерение tg б изоляции трансформатора по перевернутой
схеме.
П— предохранители; Р — рубильник; РН — регулятор напряжения; TH —
испытательный трансформатор; ИТ—испытуемый трансформатор; .Й—мост.
используется вариатор РНО-250-Ю. Мощности трансформатора
НОМ-Ю и вариатора РИО-250-10 достаточно для измерения tg б
трансформаторов любой мощности. Угол диэлектрических потерь
в изоляции трансформаторов, залитых маслом, зависит от tg б масла.
С .повышением tg б масла повышается и tg б трансформаторов и на-
оборот. Результаты измерений tg б зависят от температуры изоляции.
Если измерения на заводе и на месте монтажа производились
при разных температурах, то для сопоставления tg 6 пользуются ко-
эффициентом fei, характеризующим изменения tg б в зависимости ог
разности температур. Значения fei приведены ниже:
ti — tt, »С.......... 5 10
К....................1,15 1,31
*в—£,, °C............ 40 45
.................3,0 3,5
15 20 25 30 35
1,51 1,75 2,0 2,3 2,65
50 55 60 65 70
4,0 4,6 5,3 6 1 7,0
Примечание. /2—температура измерения tg 8 на заводе; t,—температу-
ра измерения tg S на монтаже.
Измеренный tg б характеризует всю изоляцию трансформатора
(т е. изоляцию обмоток, изоляцию вводов и трансформаторное мас-
ло). Если величина tg6 окажется выше допустимой нормы (наиболь-
шие допустимые значения tg б изоляции обмоток трансформаторов
приведены в табл. 10) или будет отличаться от данных заводского
протокола, приведенных к температуре измерения при наладочных
работах более чем иа 30% в сторону ухудшения, следует произвести
измерения tg б раздельно, по частям, составляющим изоляцию транс-
форматора.
Таблица Ю
Температура обмоток, °C
Обмотки до 35 кВ включительно
трансформаторов менее
2 500 кВ-А...................
То же трансформаторов менее
10 000 кВ-А ...................
Обмотки 35 кВ трансформаторов
10 000 кВ и выше и обмотки
НО кВ трансформаторов любой
мощности...................
10 20 30 40 50 со 70
1 5 2 2,6 3,4 4,6 6,0 8,0
1,2 1,5 2,0 2,6 3,4 4,5 6.0
0,8 1,0 1,3 1,7 2,3 3,0 4,0
Примечание. Значения tg 5 относятся ко всем обмоткам данного транс-
форматора.
Проверка tg 6 трансформаторного масла производится согласно
§ 19.
Если tg6 масла окажется в пределах нормы (не более 0.6% при
температуре 20 °C), следует измерить tg 6 маслонаполненных вводов,
не снимая их с трансформатора (см. § 8).
ИСПЫТАНИЕ ГЛАВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
Испытание повышенным напряжением изоляции обмоток транс-
форматоров, автотрансформаторов, масляных реакторов, дугогася-
щих катушек, залитых маслом, при вводе в эксплуатацию проводить
нс обязательно, за исключением сухих трансформаторов.
Трансформаторы, устанавливаемые на объекте после капиталь-
ного ремонта обмоток или ремонта изоляции, испытываются повы-
шенным напряжением переменного тока.
Величины испытательных напряжений приведены в габл. 11.
Испытанию подвергается поочередно изоляция каждой из обмо-
ток, электрически не связанной с другими обмотками.
Испытание трансформатора начинают с обмотки ИН (низкого
напряжения), затем испытывают изоляцию СН (среднего напряже-
ния) и ВН (высокого напряжения). При этом все вводы свободных
(т. е. иеиспытываемых) обмоток, зажимы измерительных- обмоток,
встроенных в вводы трансформаторов тока, а также зажимы изме-
рительных выводов, предназначенных для измерения вводов (или
для подключения ПИП), соединяют между собой и заземляют вместе
с баком трансформатора.
Возрастание тока, измеряемого амперметром, или колебание,
стрелки вольтметра при заданном испытательном напряжении обычно
указывает на наличие дефекта в изоляции испытуемого трансформа-
тора.
Таблица It
Номинальное Испытательное
Испытуемый объект напряжение, кВ напряжение, кВ
Обмотки силовых трансформаторов с пор- Ниже 3 1,5
мальной изоляцией и вводами, рассчи- 3 15
таимыми на номинальное напряжение 6 22
10 31
15 40
20 49
35 76
НО 180
150 247
220 360
Обмотки силовых трансформаторов с^ Ниже 3 2,7
облегченной изоляцией (в том 4 числе} 3 9
обмотки сухих трансформаторов) 6 10 14 21
15 33
Возникновение дефектов или пробои изоляции может быть уста-
новлен не только по показаниям приборов, но и по звуку разрядов
в баке, выделению газа или дыма. При отсутствии перечисленных
признаков изоляции считается выдержавшей испытание на электри-
ческую прочность.
При испытании изоляции обмоток классов напряжения 35 кВ и
выше допускаются единичные слабые «потрескивания» внутри бака,
если они не сопровождаются изменением в показаниях приборов,
разрядом на защитных шарах или другими изменениями в режиме
испытательной установки и при условии, что эти потрескивания по-
являются лишь по достижении полного’ значения нормированного
испытательного напряжения и исчезают при повторном испытании.
После испытания повышенным напряжением производится вновь
измерение изоляции мегомметром.
Примечания: 1. Испытание главной изоляции приложенным
повышенным напряжением промышленной частоты производится
для трансформаторов, обмотки которых имеют одинаковую элек-
трическую прочность изоляции линейных и нейтральных концов.
2. При испытании изоляции трансформаторов повышенным на-
пряжением промышленной частоты необходимо оставлять открытым
расширитель или дыхательную трубу.
7. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Испытание изоляции оборудования распределительных устройств
производится после тщательной очистки поверхностей изоляции от
грязи, пыли, вкраплений расплавленного металла от сварки и др.
Трансформаторы напряжения, вентильные разрядники испытыва-
215
ются отдельно и должны быть отключены от распределительного
устройства.
Кабели также должны быть отключены, концы их закорочены,
заземлены и отведены на достаточное расстояние от токоведущих
частей испытуемого распределительного устройства.
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Величина сопротивления изоляции оборудования распределитель-
ных устройств 3—35 кВ в сборе не нормируется. При измерении со-
противления изоляции поэлементно и при наличии в испытуемом
распределительном устройстве оборудования, основная изоляция ко-
торого выполнена из органических твердых материалов, необходимо
руководствоваться нормами сопротивления изоляции для каждого
вида оборудования, приводимыми в последующих параграфах.
Измерение сопротивления изоляции производится до и после
испытания повышенным напряжением .переменного тока мегоммет-
ром 2 500 В.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Испытание изоляции оборудования распределительных устройств
3—35 кВ может производиться в сборе и по частям (секциям) в за-
висимости от мощности испытательной установки и размеров РУ.
Распределительные устройства испытываются повышенным на-
пряжением переменного тока следующих величин:
На поминальное напряжение 3JkB — 22 кВ
„ , „ 6*кВ— 29 кВ
„ „ „ 10 кВ —38 кВ
Продолжительность испытания I мии.
Если в результате испытания будет выявлено дефектное обору-
дование, то монтируемое новое оборудование должно быть предва-
рительно испытано повышенным напряжением 'Соответствующей ве-
личины для данного вида оборудования.
В случае наличия в распределительном устройстве оборудова-
ния, основная изоляция которого выполнена из органических твер-
дых материалов или кабельных масс, продолжительность приложения
испытательного напряжения 5 мин, после окончания испытания и
снятия напряжения проверяются на ощупь местные нагревы. Испыта-
ние комплектных распределительных устройств повышенным напря-
жением переменного тока производится в том же объеме, при этом
все тележки должны быть установлены в рабочее положение, вы-
ключатели включены, трансформаторы напряжения и разрядники
выкачены, кабели отключены, закорочены и отведены на достаточное
расстояние от токоведущих частей.
Испытание разрыва отключенного масляного выключателя про-
изводится согласно § 9. Испытание изоляции распределительных
устройств выше 35 кВ производится поэлементно.
8. ВВОДЫ И ПРОХОДНЫЕ ИЗОЛЯТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Измерение производится мегомметром 1 000—2 500 В. Прове-
ряется состояние изоляции фарфоровых проходных изоляторов (вы-
водов), укрепленных на соединительной втулке испытуемого ввода
совместно с изоляцией проводников, соединяющих эти изоляторы
с обкладками измерительного конденсатора. Сопротивление изоляции
должно быть не ниже 1 000 Мом.
ИЗМЕРЕНИЕ tg6
Значение tg б измеряется у вводов и проходных изоляторов,
имеющих основную изоляцию, выполненную из твердого органиче-
ского материала, кабельных или жидких масс [Л. 7, 8].
Величина tg 6 не должна превышать величин, указанных
в табл. 12.
Таблица 12
Предельные величины tg В, %, при t — 20 °C п номинальном напряжении, кВ
Объект испытания и вид основной изоляции (вновь вводимые в эксплуатацию) и и ГП Е * «
-15 кВ 0—35 К1 0-110 1 50-220 30-500
Маслонаполненные вводы и проходные изоляторы с маслобарьерной изоля- цией — 3 2 2 1,0
Маслонаполненные вводы и проходные изоляторы с бумажпо-масляной изо- ляцией 0,7* - - 1 1 пг
Мастиконаполненные вводы с бакели- товой изоляцией з 2,5 2 — —
Вводы п проходные изоляторы с ба- келитовой изоляцией 3 2,5 2 — —
* В числителе указаны предельные величины тангенса угла диэлектрических
потерь для вводов 5'00 кВ, а 8 знаменателе— для вводов 330 кВ.
Для вводов и проходных изоляторов с потенциометрическим
устройством измерение tg б изоляции основной и измерительной об-
кладок производится отдельно.
Для вводов и проходных изоляторов с масло-конденсаторной
изоляцией рекомендуется измерение последней обкладки относитель-
но соединительной втулки производить при напряжении 3—4 кВ.
В зависимости от конструкции ввода и трансформатора возмож-
но несколько методов измерения:
а) Для небольших трансформаторов при жестком соединении
вводов с обмотками подготовку к измерению и измерение надо про-
изводить в такой 'последовательности: перекрыть вентиль между
расширителем и баком трансформатора и через нижний вентиль
слить масло до уровня крышки; отвинтить по очереди гайки с бол-
тов, соединяющих фланец вводов с адаптером или крышкой транс-
форматора, заменяя каждый вынутый болт стержнем из изоляцион-
ного материала (чтобы избежать смещения вводов и разрыва про-
кладок, особенно если вводы, установлены под углом к крышке
бака). Следует принимать меры, предотвращающие выпадение бол-
тов (после отвинчивания гаек) внутрь трансформатора. Далее при-
поднять ввод и в промежуток между фланцем ввода и корпусом
трансформатора вставить прокладку из изоляционного материала
с сопротивлением не менее 0,1 МОм. Подсоединить измерительную
установку между токоведущей трубой ввода и фланцем ввода по
нормальной схеме и произвести измерение tg б.
б) Соединение обмотки с вводом осуществляется с помощью
гибкого изолированного кнперной лентой отвода, присоединяемого
к токоведущей трубе ввода в верхней части. Для того, чтобы исклю-
чить влияние обмоткн на результаты измерения, измерение tg б вво-
дов производится следующим образом. '
Отсоединяется наконечник с гибким кабелем от головки ввода.
Для этого отвертывается контактный колпак, в отверстие для креп-
ления наконечника кнперной лентой вставляется прочная изолирую-
щая лента, вынимается шплинт, крепящий наконечник кабеля, ч
отвод вместе с наконечником опускается в токоведущую трубу
с тем, чтобы получилась изоляция между наконечником с отводом
и токоведущей трубой. Можно не опускать гибкий отвод, но тогда
следует на него надеть по всей высоте внутренней части ввода труб-
ку из изоляционного материала, рассчитанного на напряжение около
1 000 В. Измерение производится измерительным устройством, вклю-
ченным по перевернутой схеме, причем токоведущая труба присо-
единяется к измерительному устройству, а обмотка трансформатора
(гибкий отвод) — к экрану схемы, т. е. непосредственно к высоко-
вольтному выводу испытательного трансформатора.
в) Если трансформаторные вводы специально приспособлены
для раздельного измерения их диэлектрических потерь, измерение
вводов производится следующим образом. Последняя (экранная)
обкладка этих вводов имеет специальный измерительный вывод
из гибкого провода или фольги, пропущенный через резиновые про-
кладки фланцев. Для измерения необходимо отсоединить измери-
тельный вывод от заземляющего болта и присоединить его к измери-
тельному устройству. Высокое напряжение подводится к токоведу-
щей трубке, и измерительное устройство включается по нормальной
схеме. После измерения измерительный вывод должен быть вновь
заземлен.
г) В тех случаях, когда описанные выше способы неприемлемы,
может быть применен способ накладного электрода (искусственного
фланца), укрепляемого на вводе возможно дальше ог его головки.
Электроды следует накладывать между ребрами фарфоровой по-
крышки на первый и второй интервалы от фланца для ввода 35 кВ
н на второй и третий интервалы для вводов ПО кВ. Ширина элек-
трода определяется расстояниями между юбками чехла ввода.
Замер следует производить на два параллельно включенных
электрода прн заземленном фланце, включая измерительное устрой-
ство ло нормальной схеме. Не допускается производить измерение
nJ накладной электрод при сырой погоде и при загрязненной по-
верхности ввода.
Если измерения па накладной электрод дают повышенные зна-
чения угла диэлектрических потерь, то перед окончательной отбра-
ковкой с целью контроля нужно произвести контрольное измерение
по одному из способов, указанных в пп. «а» и «б» нли при полном
отсоединении ввода от обмотки.
Если измеренный одним из указанных выше методов tg <5 ввода
окажется ниже допустимой нормы (предельные величины tg б при-
ведены в табл. 12), то можно заключить, что причиной повышенного
значения tg 6 изоляции трансформатора является изоляция обмо-
ток
Если трансформатор находится в разобранном виде, измерение
производится по частям. Значение tg 6 вводов измеряется по нор-
мальной схеме, напряжение от испытательного трансформатора по-
дается на токоведущую трубу, мост МД-16 присоединяется одним
концом к фланцу, другим к контуру заземления. Помимо измерения
диэлектрических потерь вводов, следует измерить емкости основной
изоляции, а у вводов с потенциометрическим устройством (ПИН) —
также и емкости измерительной обкладки.
С ПИН выполняются маслонаполненные малогабаритные вводы
на напряжение ПО—500 кв. Измерение tg б этих вводов производит-
ся следующим образом. Вывод устанавливается вертикально на изо-
ляционных подставках. Расстояние от токоведущей трубы (на ко-
торую подается 10 кВ от испытательного трансформатора) до зазем-
ленных конструкций должно быть не менее 50 мм.
Для измерения емкости и tg 6 внутренней изоляции ввода ис-
пользуется измерительный вывод, находящийся в коробке выводов.
Для этого от контактного зажима отключается провод от потенцио-
метрического устройства для измерения напряжения и к зажиму
в коробке измерительного вывода присоединяется провод от моста
МД-16; экранирующая оболочка этого провода присоединяется к со-
единнтечьной втулке ввода и заземляется. При этом заземляющий
вывод должен быть заземлен контактным колпаком. Высокое на-
пряякение подводится к токоведущей трубке ввода через контактный
зажнм, после чего производится измерение tg б и С4.
Для измерения tg б и емкости измерительного конденсатора Cj
необходимо снять контактный колпак с заземленного вывода, про-
вод от измерительного моста МД-16 подключить к контактному за-
жиму вывода; экранирующую оболочку этого провода следует при-
соединить к соединительной втулке ввода и заземлить.
Испытательное напряжение (3—5 кВ) необходимо подвести
к контактному зажиму в коробке измерительного вывода.
После окончания измерения следует отключить соединительный
провод между .мостом МД-16 и заземляемым выводом, надеть кон-
тактный колпак на вывод, закрепив его двумя винтами М5, при
этом необходимо обратить внимание на обеспечение надежного кон-
такта между контактным зажимом заземляемого вывода и его кон-
тактным колпаком. Затем следует присоединить к контактному за-
жиму измерительного вывода провод от потенциометрического
устройства для измерения напряжения. В случае, если ПИН к вво-
ду не присоединяется, коробку измерительного вывода следует за-
крыть крышкой и, пользуясь отверстием, закрытым пробкой, залить
коробку трансформаторным маслом. На основании произведенных
измерений величии С\ и С2 следует определить отношение С2/С|,
значение которого не должно отличаться более чем на ±45% от
данных заводских измерений.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Величины испытательного напряжения проходных изоляторе® и
вводов, испытываемых отдельно, приведены ниже:
Номинальное напряжение вво- 3 6 10 15 20 35 НО 150 220
дов и проходных изоляторов
Испытательное напряжение, кВ 25 32 42 5 7 68 100 265 340 490
Продолжительность приложения испытательного напряжения для
вводов, испытываемых отдельно или совместно с аппаратами и
трансформаторами, а также для изоляторов, у которых основная
изоляция керамическая или жидкая, 1 мин. Если основная изоляция
состоит из органических твердых материалов или кабельных масс,
продолжительность испытания 5 мин.
Испытание фарфоровых вводов повышенным напряжением
должно производиться после тщательного их осмотра, а всех осталь-
ных вводов — после осмотра и оценки состояния изоляции другими
методами (проверка масла, измерение tg б и т. п.). При испытании
вводов повышенным напряжением промышленной частоты до уста-
новки их на силовые трансформаторы и масляные выключатели
укороченная нижняя часть вводов должна быть погружена в бак
с маслом. Фарфоровые вводы с масляным заполнением, кроме того,
должны быть соединены с токоведущим стержнем или трубой и
барьерами (при наличии последних), а внутренняя полость целиком
заполнена маслом.
9. МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Главными изолирующими частями МВ являются проходные изо-
ляторы (вводы) и изоляционные тяги подвижных частей выключате-
ля. Кроме главной изоляции в баке масляного выключателя имеется
значительное количество изоляционных детален: направляющие ка-
меры, деионные решетки, экраны камер н баков.
Все указанные изоляционные конструкции вместе с маслом яв-
ляются внутрибаковой изоляцией.
Проверка состояния изоляции масляного выключателя произво-
дится мегомметром 2 500 В.
При измерении сопротивления изоляции полностью собранного
МВ измеряется суммарное сопротивление изоляции вводов, под-
вижных и направляющих частей выключателя [Л. 7].
При необходимости определить сопротивление изоляции подвиж-
ных и направляющих частей производят второе измерение итрн от-
ключенном масляном выключателе и замкнутых вводах каждого
220
полюса. Сопротивление изоляции подвижной системы выключателя
определяется из формулы
р________^дкл^Огкл
*'из — п _______ п
2'Отнл ^ВКЛ
(25)
где /?«кл—сопротивление изоляции, измеренное при включенном
масляном выключателе; Доткл—то же при отключенном выключа-
теле.
Когда у выключателя опущены баки или слито масло, возможно
непосредственное обследование и выявление участков, имеющих
сильное увлажнение. Сопротивление изоляции подвижных и направ-
ляющих частей, выполненных из органических материалов, должно
быть не менее 1 000 .МОм при номинальном напряжении 3—10 кВ,
3 000 МОм при 15—150 кВ.
У масляных выключателей ВМ-35 рекомендуется производить из-
мерение сопротивления изоляции фибровых прокладок дугогаснтель-
ных камер. .Мегомметром производится измерение сопротивления
изоляции между каждой парой пластин, которое должно быть не
ниже 3—5 кОм.
ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА УТЕЧКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ИЗОЛЯЦИИ тяги
Такое измерение производится подачей выпрямленного напря-
жения на контактную часть тяги при опущенном баке или через
люк при слитом из бака масле.
Оценка изоляции производится для аппаратов номинального
напряжения 2-—15 кВ при испытательном напряжении — 20 кВ; для
аппаратов 20—220 кВ при напряжении 40 кВ.
На собранном и залитом маслом выключателе измерение тока
утечки тяги можно произвести, выполнив два замера, при включен-
ном и отключенном положении вык подателя путем подачи выпрям-
ленного напряжения на оба ввода каждой фазы. Током утечки будет
разность токов двух этих замеров.
ИЗМЕРЕНИЕ tgo
При доставке к месту монтажа вводов и бака масляного выклю-
чателя по частям измерение tg б ввода производится до установки
вводов.
Допустимые нормы tg б вводов даны в табл. 12.
Через 20—30 ч (в зависимости от объема масляного выключа-
теля) после заливки масла измеряется общий tg б включенного мас-
ляного выключателя по перевернутой схеме.
При измерении tg б вводов после установки их на выключатель
возможно повышение измеренной величины тангенса угла диэлек-
трических потерь по сравнению с нормированными данными за счет
влияния элементов внутрибаковой изоляции, емкость которой ока-
зывается включенной параллельно емкости измеряемого ввода [Л. 7].
В этом случае измеренное значение диэлектрических потерь оказы-
вается равным
, х tg 6ВСВ + tg SgCg
tg ®«= сГ+Ce 1
где tgi)B и tg6u — диэлекгрическне потери соответственно ввода
и элементов виугрибаковой изоляции; Св и Се — емкости соответ-
ственно ввода и элементов внутренней изоляции.
Величина измеренного tg6 не должна превышать на 4—5% ве
личины tg 6 отдельно измеренных вводов. Измерение tg б включен-
ного выключателя производится по перевернутой схеме. Если изме-
рения покажут, что общий tg 6 окажется выше нормы (больше чем
на 4—5% tg6 вводов, измеренных раньше или взятых из табл. 12),
то производится измерение tg 6 пробы масла. Допустимые нормы
tg б .масла даны в табл. 20. Если tg б масла окажется выше нормы,
го масло заменяется, а внутрибаковая изоляция подлежит сушке.
Если измерения покажут, что tg б пробы масла в пределах нормы,
то из баков масляных выключателей сливается масло (для выклю-
чателей с опускающимися баками баки опускаются настолько, чтобы
ннжпяя часть дугогасительных и контактных устройств находилась
вне масла). Тщательно протирают нижние части вводов, дугогаси-
тельпые камеры и тяги, снимают нли шунтируют проводниками гаси-
тельные камеры и повторяют измерение. По изменению результатов
замера выясняют состояние внутрибаковон изоляции. Если при этом
оказывается, что tg б выше нормы, то поочередно измеряют tg б
каждого ввода при заземленном втором вводе и отключенном вы-
ключателе.
Если tgб вводов окажется в норме, то повышенный tg6 вызван
нарушением изоляции подвижной части. В этом случае тщательно
обследуются изолирующая тяга и направляющие. В случае необхо-
димости они заменяются.
Оценка внутрибаковон изоляции производится в основном для
масляных выключателей 35 кВ.
Для масляных выключателей ВМ-35 н МК.П-35 прн поднятых
и заполненных маслом баках угол диэлектрических потерь должен
быть не более 8%, при опущенных баках — не более 6%. Большая
разница (больше 2%) свидетельствует об увлажнении 'внутрибако-
вон изоляции, в первую очередь изоляционных листов экрана. Если
после замены экранов заведомо сухими при повторном измерении
значение tg 6 не снизилось, необходимо заменить камеры и измерить
tg 6 масла (см. § 19).
В случае отсутствия запасных экранов и камер может быть
произведена их сушка [Л. 6].
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Испытание изоляции масляного выключателя повышенным на-
пряжением промышленной частоты производится после измерения
угла диэлектрических потерь вводов, сопротивления изоляции под-
вижной части выключателя, а также испытания масла, если все по-
казатели этих испытаний удовлетворяют требованиям норм. Вели-
чины испытательного напряжения приведены ниже:
Номинальное напряжение, кВ 3 6 10
Испытательное напряжение
при нормальной изоляции,
кВ....................... 22 29 38
То же при облегченной, кВ
Для масляных выключателей НО кВ и выше при отсутствии со-
ответствующих испытательных средств эти испытания не произво-
дятся.
Выключатель испытывается во включенном положении, тем са-
мым проверяется изоляция всех вводов, внутрибаковая изоляция и
изоляция подвижной части выключателя.
У малообъемных масляных выключателей испытывается также
изоляция контактного разрыва. Для этого вывод масляного вы-
ключателя с одной стороны заземляется, а с другой подается испы-
тательное напряжение. При иопытании комплектных распредели-
тельных устройств испытание разрыва производится на выкаченной
тележке. Выводы масляного выключателя с одной стороны соеди-
няются с корпусом тележки и контуром заземления, с другой. по
дается испытательное напряжение.
Изоляцию контактного разрыва (т. е. стеклоэпоксидного ци-
линдра) масляного выключателя ВМП-10 можно испытать на вы-
прямленном напряжении. В отключенном положении выключателя
заземляется сторона розеточного контакта, на верхний вывод по-
дается напряжение. При напряжении 20 кВ замеряются токи утечки
(норма 20 мкА). Далее напряжение повышается до 36 кВ н вы-
держивается 1 мин.
10. ПОДВЕСНЫЕ И ОПОРНЫЕ ФАРФОРОВЫЕ
ИЗОЛЯТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Это измерение производится мегомметром на 2 500 В. Сопро-
тивление каждого подвесного нли каждого штыревого изолятора
должно быть не менее 300 МОм. Сопротивление изоляции опорных
фарфоровых изоляторов не нормируется. При измерении необходи-
мо, чтобы поверхность испытуемых изоляторов была сухой, без за-
грязнений и температура окружающего воздуха была положитель-
ной.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Одноэлементные опорные и проходные изоляторы внутренней и
наружной установок испытываются повышенным напряжением про-
мышленной частоты, согласно данным табл. 13.
Продолжительность испытания 1 мин.
Таблица 13
Номинальное напряжение изоляторов, кВ 3 6 10 15 20 35 НО 150 220
Испытательное напряжение для изоляторов с нормаль- ной изоляцией, кВ ... . 25 32 42 57 68 100 265 340 490
То же с облегченной изоля- цией, кВ 14 21 32 48 — — — — —
Опорные и подвесные многоэлементные изоляторы испытываются
напряжением 50 кВ, прикладываемым к каждому элементу
(рис. 14). Для ускорения испытаний применяются специальные за-
хваты, накладываемые на испытуемые изоляторы в виде гребенки
(рис. 15).
Для того чтобы облегчить отыскание дефектных элементов, ре-
комендуется выполнять «гребенки» со специальными искровыми
К высоковольт^^^^^—^заземляю-
ному выводу ас- щену право-
питательной ву испита-
установки тельной установки
Рис. 14. Схема испытания фарфоро-
вой изоляции колонки опорных изо-
ляторов.
Рис. 15. Приспособление
для испытаний повышенным
напряжением колонок опор-
ных и гирлянд подвесных
изоляторов.
/ — стальной провод диаметром
4—6 мм; 2 — гибкий медный
проводник сечением 0,5—1 мм.
промежутками с зазорами 2—3 мм, 'вмонтированными в фарфоровые
кольца [Л. 7]. В искровых промежутках исправных элементов при
испытании повышенным напряжением обычно горит дуга емкостного
тока (голубого цвета). При пробое элемента изолятора цвет дуги
в искровом промежутке изменяется на красный за счет прохожде-
ния в цепи активного тока. Пробой элемента цепочки изоляторов
отмечается также по отклонению стрелки амперметра испытатель-
ной установки.
Изолятор считается выдержавшим испытание, если при этом нс
происходило перекрытия его поверхности, пробоя фарфора или не-
нормально сильного коронирования. Для подвесных и многоэле-
ментных изоляторов обязательно лишь одно из испытаний. Для
опорно-стержневых изоляторов проведение электрических испытаний
необязательно. Электрические испытания стеклянных подвесных изо-
ляторов не производятся.
11. ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Это измерение производится мегомметром на .напряжение
2 500 В. Сопротивление изоляции опорного изолятора, воздухопро-
вода или тяги в отдельности при номинальном напряжении выклю-
чателя 15 кВ должно быть не менее 1 000 МОм; сопротивление изо-
ляции тяги (ВВ-35, ВВН-35) при номинальном напряжении выклю-
224
чатсля 20—35 кВ — не менее 3 000 МОм; сопротивление изоляции
опорного изолятора или тяги (в отдельности) при номинальном на-
пряжении выключателя ПО кВ и выше — не менее 5 000 МОм.
Измерение сопротивления изоляции изоляторов (чехлов) камер
и отделителей проводится в процессе монтажа, после протирки
авиабензином или спиртом и до установки .в них механизма; при
измерениях следует наложить электроды из фольги, прижимаемые
к торцам грузом через резиновые прокладки. Измерение сопротив-
ления изоляции можно произвести, измеряя ток утечки при при-
ложении к изоляторам выпрямленного напряжения. Измерение ве-
дется обычно на напряжении 17исп=40 кВ.
Измерение сопротивления изоляции штыревых изоляторов
ИШД-35 (опорная колонка неподвижного контакта) производится
поэлементно; сопротивление каждого склеенного элемента должно
быть не менее 300 МОм.
В случае необходимости измерение производится с установкой
охранных колец на опорных изоляторах и изоляторах гасительных
камер.
Измерение сопротивления изоляции опарных колонок произво-
дится одновременно для верхнего и нижнего изоляторов. Для этого
верхний изолятор заземляется, а напряжение подается на среднюю
часть. При получении неудовлетворительных результатов испытания
каждый изолятор испытывается отдельно для отыскания дефект-
ного.
Снижение сопротивления изоляции опорных изоляторов воз-
душных выключателей чаще всего объясняется отсутствием продув-
ки воздухом внутренней полости изоляторов.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НЛПРЯЖЕНИЕЛ1 ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Опорная целыюфарфоровая изоляция выключателя испытыва-
ется повышенным напряжением согласно данным табл. 13.
Испытание повышенным напряжением опорной изоляции вы-
ключателя, состоящей из миогоэлементных изоляторов, производит-
ся приложением 50 кВ промышленной частоты к каждому элементу
изолятора.
12. РАЗЪЕДИНИТЕЛИ, ОТДЕЛИТЕЛИ
С КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЯМИ, ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НАГРУЗКИ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Сопротивление изоляции поводков и тяг, выполненных из орга-
нического материала, должно быть не ниже 1 000 МОм для аппа-
ратов на номинальное напряжение 3—10 кВ и 3 000 МОм аппара-
тов на номинальное напряжение 15—НО кВ.
У короткозамыкателя, работающего совместно с отделителем,
проверяется изоляция ножа от земли. Проверка целостности изо-
ляторов и изолирующего элемента производится при отсоединенной
заземляющей шине.
Величина сопротивления изоляции не нормируется.
15— 1229 225
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Выбор испытательного напряжения производится согласно
табл. 13. Многоэлементные изоляторы испытываются согласно § 10.
Выключатели нагрузки „а номинальное напряжение 6 кВ .испы-
тываются повышенным напряжением 29 кВ, на номинальное напря-
жение 10 кВ — 38 кВ. Продолжительность испытания 1 мин.
При наличии на одной стороне разъединителей эксплуатацион-
ных напряжений или при недостаточных конструктивных расстоя-
ниях между токоведущими частями допускается снижение испыта-
тельного напряжения па 20—30%.
13. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
(КРОМЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ
ЕМКОСТНОГО ТИПА)
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Такое измерение производится мегомметром 2 500 В. Величина
сопротивления изоляции не нормируется. Обычно для нормальной
изоляции опа составляет сотни или тысячи мегом.
У трансформаторов напряжения ЗНОМ, ЗОМ и др., имеющих
один из выводов обмотки высокого напряжения с ослабленной изо-
ляцией, испытание последней повышенным напряжением не произ-
водится. Оценка состояния изоляции обмотки высокого напряже-
ния производится по результатам измерения сопротивления изоля-
ции мегомметром.
Значение tg б измеряется у трансформаторов напряжения 35 кВ
и выше, у которых оба вывода первичной обмотки рассчитаны на
номинальное напряжение, а также у трансформаторов тока всех
напряжений с основной изоляцией, выполненной из бумаги, баке-
лита или битуминозных материалов [Л. 7]. Допустимые величины
tg б обмоток трансформаторов тока и средние опытные величины
tg 6 обмоток трансформаторов напряжения даны в табл. 14. и 15.
Таблица 14
Объект испытания и вид основной изоляции Наибольшие допустимые вели- чины tg й, %, при t =• 20 °C н номи- нальном напряжении, кВ
3-15 20—35 60—110
Маслонаполненные трансформаторы то- ка с бумажяо-масляной изоляцией . Трансформаторы тока с бакелитовой — 2,5 2,0
изоляцией . . з.о 2,5 2,0
Выводы трансформаторов испытываются в объеме, указанном
в § 8. Измерение tg 6 вводов производится прн наличии у них вы-
вода от измерительной обкладки.
При измерении угла диэлектрических потерь трансформаторов
напряжения имеется ряд особенностей, обусловленных большой цн-
22G
Номинальное напря- жение испытуемой обмотки трансформа- тора напряжения, кВ tgfi, %, при температуре обмотки. °C (по данным Мосэнерго)
1.0 2) 30 4J 5) 60 70
10 4 5 5 7,5 10 14 19 27
35 2,8 4 5,5 8 11 16 23
НО 1,8 2,5 3,5 5 7 10 14
дук гибкостью обмоток. Реактивный ток, протекающий через боль-
шую индуктивность, создает падение напряжения, сравнимое с при-
ложенным напряжением, что приводит к искажению получаемых
результатов.
Для контроля состояния изоляции обмоток трансформаторов
напряжения может быть применена нормальная схема моста при
закороченной обмотке низкого напряжения (рис. 16,а).
В случае однофазных измерительных трансформаторов ПО кВ,
имеющих два высоковольтных ввода, контроль этих вводов может
быть произведен методом перекрестного измерения без отсоедине-
ния от обмоток трансформатора.
Рис. 16. Схема измерения tg б трансформаторов напряжения.
я - измерение но нормальной схеме для контроля состояния изоляции обмо-
ток; б — перекрестные измерения по перевернутой схеме для контроля каче-
ства вводов.
Измерения производятся по перевернутой схеме моста, прн этом
делается два перекрестных замера с подачей высокого напряжения
на один ввод, а экрана — на второй, и наоборот, рис. 16,6.
Для оценки состояния изоляции вводов необходимо сравнить
измеренный угол диэлектрических потерь обмотки по нормальной
схеме с каждым нз перекрестных измерений. Если tg 6 обмотки
мал, а вводов велик, то возможна дефектность концевой изоляции
или обоих вводов (это предположение можно проверить измере-
нием токов утечки на выпрямленном напряжении и проверкой ка-
чества масла).
Если при измерении одного из вводов будет получен tg б, зна-
чительно превышающий tg 6 другого, значит, этот ввод дефектен.
15* 227
В том случае, когда tg 6, .измеренный по нормальной схеме,
большой и того же порядка, что и tg б, измеренный по переверну-
той схеме, необходимо предположить плохое качество изоляции об-
моток.
Примечание. Измерения tg 6 на трансформаторах, залитых
маслом, допускается производить при напряжении переменного то-
ка 50±5% Гц, не превышающем 60% заводского испытательного
напряжения испытуемой обмотан, но не выше 10 кВ. При измере-
нии иа трансформаторах с номинальным напряжением обмоткн до
35 кВ, не залитых маслом, испытательное напряжение не должно
превышать 3 кВ.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Испытания .повышенным напряжением измерительных транс-
форматоров производятся согласно данным табл. 16.
Продолжительность испытания 1 мин. Если основная изоляция
выполнена из органических твердых материалов пли кабельных
масс, продолжительность испытания 5 мин.
Таблица 16
Номинальное напряжение изме- рительного трансформатора, кВ 3 6 10 15 20 35 НО 150 220
Испытательное на- пряжение, кВ, для трансформа- торов с нормаль- ной изоляцией Трансформа- торы тока 22 29 38 49 58 85 225 290 425
Трансформа- торы на- пряжения 22 29 38 49 58 85 180 250 360
Для измерительных трансформа- торов с облегченной изоляцией 12 19 29 43 — — — — —
14. ВЕНТИЛЬНЫЕ РАЗРЯДНИКИ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Измерение .производится мегомметром на напряжение 2 500 В.
Мегомметром проверяются все вентильные разрядники после мон-
тажа перед включением их в сеть. Измерение производится поэле-
ментно в сухую погоду при положительной температуре или в теп-
лом помещении. Перед измерением фарфоровая поверхность раз-
рядника протирается.
Норм для отбраковки разрядников по величине сопротивления
не существует, но следует иметь в виду, что разрядники серии
РВП, находящиеся в хорошем состоянии, имеют сопротивление
в несколько тысяч мегом, у разрядников серии РВС и РВВМ оно
может колебаться от нескольких сот до нескольких тысяч мегом.
228
Для оценки состояния разрядников следует производить сравнение
полученных результатов измерений с результатами предыдущих и
заводских испытаний. Кроме того, нужно сопоставлять величины
сопротивлений элементов одной и той же фазы разрядника, а так-
же сравнивать их с сопротивлениями элементов других фаз комп-
лектов [Л. 12].
ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА ПРОВОДИМОСТИ
Ток проводимости (тока утечки) отдельных элементов изме-
ряется выпрямленным напряжением. При измерении тока проводи-
мости необходимо производить сглаживание пульсации выпрямлен-
ного напряжения, иначе в результат измерения будет вноситься не-
допустимая ошибка. В схемах однополупериодного выпрямления
для получения приемлемой точности измерения токов проводимости
рекомендуется выбирать балластную емкость для сглаживания
пульсации в пределах 0,05—0,1 мкФ для элементов разрядников
с номинальным напряжением до 10 кВ.
Для элементов разрядников па большее номинальное напря-
жение величина емкости может быть снижена до 0,01—0,03 мкФ.
В качестве балластной емкости могут быть использованы конден-
саторы теша КБ Г, «косинусные» и др.
В табл. 17 приведены величины балластных емкостей при из-
мерении тока проводимости для некоторых типов разрядников,
обеспечивающие уменьшение пульсации напряжения до 3%.
Таблица 17
Серия или тип элем<ентов разрядника Номинальное напряженке. кВ Наименьшее рекомендуемое значение емкости, мкФ
РПВ 3—10 0,01
РВВМ 3—10 0,2
РВС 15—20 0,05
РВС 33—35 0,03
РВМГ основной и искровой, элементы раз- рядника РВМК — 0.2
Микроамперметр для измерения токов утечки включается или
на стороне высокого напряжения, или в разрыв между фланцем
нижнего разрядника и землей.
При измерении токов утешен нужно обращать внимание па чи-
стоту фарфоровой части разрядников и отсутствие здесь влаги. Не
допускается измерение проводимости (токов утечки) разрядников,
находящихся на открытых подстанциях, в туманную и дождливую
погоду, а также при наличии росы. Не рекомендуется измерять
токи проводимости разрядников иа морозе, в этом случае не будут
обнаружены дополнительные утечки, обусловленные проникшей
в разрядник влагой.
Допустимые пределы тока проводимости отдельных элементов
даны в табл. 18.
Тип эле* мента раз- рядника Величина выпрям- ленного напряже- ния, п ж- Доп ус ГИМ.'Я величина тока прово- димости, мкА Тип эле- мента раз- рядника Величина выпрям- ленного напряже- ния, при- ложен н то к элемен- ту разряд- ника, кВ Доп устимйя величина ТОКИ прово- димости, мкА
ложе иного к элемен- ту разряд- ника, кВ Ниж- няя Верх- няя Ниж- няя Верх- няя
РВС-3 4 400 620 РВС-33 32 400 020
РВВМ-3 4 4С0 620 РВС-35 32 400 620
РВС-6 6 400 620 РВГМ-35 32 4С0 620
РВВМ-6 6 400 620 РВП-3 4 10
РВС-10 10 400 020 PB11-G 6 10
РВВМ-10 10 400 620 РВП-10 10 — 10
РВС-15 16 400 620 РВП-35 40 — 10
РВС-20 20 400 020 РВМГ-150 30 9С0 1 300
РВС-30 24 400 020 РВМГ-220 30 900 1 300
Резкое снижение тока утечки указывает на обрыв в цепи шун-
тирующих сопротивлений. Резкое возрастание токов утечки указы-
вает в большинстве случаев на отсыревание шунтирующих сопро-
тивлений нлн на проникновение в полость разрядника влаги.
Приводимые величины тока проводимости разрядников даются
для температуры окружающей среды 20 °C. С целью устранения
температурных погрешностей в результаты измерении рекомендуется
вносить температурную поправку [Л. 10].
Практически поправочный температурный коэффициент для то-
ка проводимости составляет 0,3% нормированного значения на каж-
дый градус изменения температуры. При температуре окружающей
среды выше 20 °C поправка отрицательная, при температуре ниже
20 °C — положительная.
Пример. Ток проводимости элемента разрядника при измерении
составляет 420 мкА при температуре +10 °C. Ток проводимости,
приведенный к температуре 20 СС,
/го=М1 — 1 • 10~3(/ —20)]з=420[1 — 1 • 10-3(10 —20)р=433 мкА.
ИЗМЕРЕНИЕ РАЗРЯДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЕ
Измерение разрядных напряжений для разрядников, имеющих
шунтирующие сопротивления искровых промежутков (типа РВС,
РВВМ), на монтаже не производится.
Допустимые пределы разрядных напряжений для разрядников
типа РВ.П приведены в табл. 19.
При измерении напряжение на разряднике поднимается плавно.
Для того чтобы не перегрузить испытательный трансформатор и
не допустить ожогов электродов единичных искровых промежутков
разрядника, последовательно с ним в схему испытания включается
ограничительное сопротивление.
Тип разрядника Допустимые пределы разрядных напряжений, кВ действ.
нижний верхний
РВП-3 9 11
РВП-6 16 19
РВП-10 26 30,5
Снижение разрядного напряжения указывает на обгорание
искровых промежутков или на появление окиси между электродами
искровых промежутков.
15. КОНДЕНСАТОРЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕТПГЯ ИЗОЛЯЦИИ
• Измерение сопротивления изоляции практикуется для силовых
конденсаторов, имеющих сравнительно небольшую емкость. Вели-
чина узоляции, а также отношение пе нормируются.
Оценка состояния изоляции конденсаторов, имеющих значи-
тельную емкость, с помощью мегомметра за 60 с может дать оши-
бочные результаты, так как за это время еще не закончится про-
цесс зарядки емкости. В этом случае показания мегомметра будут
меньше истинного значения.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ
Испытанию подвергается изоляция между выводами конден-
саторов и между выводами и корпусом. Испытание изоляции меж-
ду выводами производится при наличии испытательной установки,
имеющей мощность, соответствующую реактивной мощности кон-
денсаторов. Схемы испытании приведены па рис. 17.
Величины испытательного напряжения конденсаторов приве-
дены ниже:
Номинальное напряжение кон-
денсатора, кВ......... 0,22 0,38 0,5 1,05 3,15 6,3 10,5
Испытательное напряжение
при испытаниях между
обкладками, кВ......... 0,42 0,72 0,95 2 5,9 11,8 20
Испытательное напряжение
при испытаниях на корпус,
кВ......................2,1 2.1 2,1 4.3 15,8 22.3 30
Продолжительность испытания 1 мин. Подъем напряжения до
испытательного осуществляется постепенно с нуля со скоростью
231
корпус металлического выпрямителя, катод, аппараты, электри-
чески связанные с корпусом или катодом, по отношению к зазем-
ленным частям или первичным обмоткам вспомогательных транс-
форматоров; испытательное напряжение равно 0,75 (2Свыпр+1 ООО).
Продолжительность 'испытания 1 мни.
18. КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ
Перед проведением испытания повышенным напряжением по-
стоянного тока кабельная линия должна быть обесточена, жилы
отсоединены от оборудования (силовых трансформаторов, генерато-
ров и т. д.). Вместе с кабелем обычно испытываются опорные изо-
ляторы разъединителя. Испытание групповых кабелей одного при-
соединения (генератор, трансформатор и др.) производится вместе
без отсоединения жил кабелей от сборных шин. Производится озна-
комление с трассой испытуемого кабеля, состоянием соединительных
муфт и концевых разделок, величинами изоляционных расстояний
между жилами кабеля -и заземленными элементами.
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Для кабелей на номинальное напряжение до 1 000 В произво-
дится измерение сопротивления изоляции мегомметром 1 000—
2 500 В. Сопротивление изоляции должно быть не меньше
0,5 Мои.
У трехжилыных кабелей на номинальное напряжение выше
1 000 В испытанию подвергается изоляция каждой жилы относи-
тельно оболочки и других -заземленных ж-ил (рис. 19). У однофаз-
ных кабелей и кабелей с отдельно освинцованными жилами топы-
Рис. 19. Схемы измерения сопротивления изоляции кабеля мегом-
метром.
а — относительно «земли»; б — относительно «земли» с исключением токов
утечки;- в — между фазами с исключением токов утечки.
тьгвается изоляция жилы относительно металлической оболочки.
У кабелей с резиновой изоляцией или другим изолирующим покры-
тием испытанию подвергается изоляция каждой жилы относительно
других заземленных жил.
Следует иметь в виду, что при измерении сопротивления изоля-
ции силовых кабелей, имеющих значительную длину, а следова-
тельно и большую емкость, которая не успевает зарядиться за вре-
мя измерения (60 с), показания мегомметра будут меньше действи-
тельной .величины сопротивления изоляции.
При хорошем качестве изоляции кабеля коэффициент асиммет-
рии (т. е. отношение сопротивления изоляции жилы кабеля, имею-
щей наибольшее значение, к сопротивлению изоляции жилы кабеля,
имеющей наименьшее значение), не превышает 1,5—2.
При пониженном сопротивлении изоляции и повышенном коэф-
фициенте асимметрии следует тщательно протереть аппаратуру,
имеющую контакт с жилами кабеля, концевые разделки и измере-
ния произвести заново. Если это имеет место при измерении и и-опы-
та'нни группы жил кабелей, их нужно отключить и проверить
отдельно каждый кабель. После каждого измерения жилы кабеля
разряжаются на броню (землю) разрядной штангой.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫПРЯМЛЕННОГО ТОКА
Испытания повышенным напряжением выпрямленного тока
проводятся для кабелей на напряжение выше 1 000 В.
Величины испытательных напряжений приведены ниже:
Кабели с бумажной изоляцией
Номинальное напряжение кабеля, кВ . . 3—10 20—35
Величина испытательного напряжения, кВ 6 17п 5 Ua
Продолжительность испытания, мин ... 10 10
Кабели с резиновой изоляцией
Номинальное напряжение кабеля, кВ . . 3 6
Величина испытательного напряжения, кВ 6 12
Продолжительность испытания, мин ... 5 5
НО 220
300 450
15 15
У трехжильных кабелей с бумажной изоляцией испытывается
каждая жила относительно заземленных оболочек и других жил
(рис 20,а). (
У однофазных кабелей с отдельно освинцованными жилами
испытывается изоляция жилы относительно собственной оболочки
(рис. 20,6). У кабелей с резиновой изоляцией илн другим изоли-
а)
Рис. 20. Испытание кабелей повышенным напряже-
нием постоянного тока.
°— с поясной изоляцией; б — с освинцованной оболочкой
рующим покрытием испытывается изоляция каждой жилы относи-
тельно других заземленных жил.
У исправной изоляции силового кабеля ток утечки опадает
в зависимости от длительности приложения испытательного напря-
жения н тем больше, чем лучше качество изоляции. У кабеля
с дефектной изоляцией ток утечкн увеличивается со временем. При
заметном нарастании тока утечки продолжительность испытания
следует увеличить до 10—20 мин. При дальнейшем нарастании тока
утечки испытание должно вестись до пробоя изоляции кабеля.
После плавного снижения испытательного .напряжения выключает-
ся питание установки и производится разрядка кабеля штангой.
Разряжающая штанга остается висеть на таковедущем высоко-
вольтном выводе установки, испытанная жила (группа жил ка-
беля) заземляется, после чего провод с испытанной жилы перено-
сится на следующую.
Затем заземление с жилы, на которую перенесли провод, сни-
мается. Снимают заземляющую штангу, повторяя испытание повы-
шенным напряжением в той же последовательности для второй
и третьей жил.
Кабели считаются выдержавшими испытания, если не произо-
шло .пробоя, не было скользящих разрядов и толчков тока утечки
или его нарастания, после того как он достиг установившейся
величины.
19. ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО
ОТБОР ПРОБЫ МАСЛА
Для испытания трансформаторного масла производится отбор
пробы мз бака аппарата. Сосуд для отбора пробы должен быть
совершенно чистым и предварительно высушенным. Для отбора
проб следует применять стеклянные банки с .притертыми пробками
емкостью от 0,5 до 1 л. Взятие пробы масла из аппаратов на от-
крытой 'подстанции производится в сухую погоду.
В 'Масляных трансформаторах проба отбирается из нижнего
крана или из 'отверстия пробки, специально предусмотренной для
отбора проб.
Перед взятием пробы кран или пробка для отбора проб долж-
ны быть очищены от пыли и грязи и протерты чистой сухой тряп-
кой без ворсинок. Посуда для отбора пробы 2 раза промывается
отбираемым маслом, и только после этого производится отбор
пробы.
Количество масла, отбираемого для испытания его иа электри-
ческую прочность и определения tg 6, должно быть не менее 0,5 л.
Сосуд с отобранной пробой нельзя вскрывать для испытания
прежде чем отобранная проба .не примет температуру помещения
(летом 2—3, зимой 8—12 ч).
ИСПЫТАНИЕ ПРОБЫ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА НА ПРОБОЙ
Испытание масла на .пробой производится при помощи аппа-
рата АИИ-70. Аппарат имеет фарфоровый сосуд, в котором укреп-
лены два лагунных электрода в виде цилиндров диаметром 25 мм.
Расстояние между этими электродами, т. е. толщина слоя масла
между ними, равно 2,5 -мм. В крышке аппарата, под которой рас-
236
полагается сосуд с маслом, имеется стеклянное окошко для наблю-
дения за процессом пробоя.
Испытание масла па пробой производится в такой последова-
тельности:
перед каждым испытанием сырого масла сосуд, электроды,
термометр и палочку для перемешивания следует промыть спиртом,
затем петролейным эфиром, а затем просушить в термостате. Если
нет спирта и петролейного эфира, промывку можно произвести
чистым авиационным бензином;
перед самым испытанием банку с пробои масла следует не-
сколько раз медленно перевернуть вверх дном, чтобы масло пере-
мешалось, банку .не 'следует встряхивать, чтобы .в масле ие образо-
валось пузырьков воздуха; затем слить некоторое количество мас-
ла, чтобы обмыть края банки. Ванна и электроды перед началом
испытаний должны быть промыты несколько раз сухим чистым
маслом с электрической прочностью не менее 45 кВ. После этого
в сосуд с электродами заливается 0,5 л масла. Уровень залитого
в сосуд масла должен быть иа 15 мм выше верхнего края элек-
трода. Залитому в сосуд маслу надо дать отстояться в течение
10 мин, после чего произвести первый «робой. Напряжение на
электродах следует повышать плавно со скоростью 2—5 кВ в секун-
ду до пробоя; величина напряжения на электродах определяется
по .показанию вольтметра. Пробой отмечается по образованию
в масле между электродами дуги и по падению до нуля стрелки
вольтметра. Случайная единичная искра в расчет не принимается.
После пробоя масла напряжение снизить, затем вновь увеличить
до следующего пробоя.
Таблица 20
Показатели качества масла
Минимальное пробивное напряжение
масла, кВ, определяемое в стандарт-
ном сосуде для трансформаторов,
аппаратов н изоляторов с напряжением:
до 15 кВ включительно.............
выше 15 до 35 кВ..............
от 60 до 220 кВ...............
от 330 кВ и выше..............
Тангенс угла диэлектрических по-
терь при напряженности электриче-
ского поля I кВ/мм, %:
при 20 °C.....................
прн 70 °C не более............
Свежее масло
перед заливкой
в оборудование
0,3
2,5
,т
0)3
2,5
Чистое сухое
масло непосред-
ственно после
заливки в обору-
дование
0,15
1,2
ГОСТ 982—55 гост 10121—62 МРТУ124 № 95—64
25 25 25
30 30 30
40 40 40
50 50 50
0,4 0,4 0,3
3,5 3,5 2,5
Перед каждым из последующих пробоев маслу нужно дать
отстояться в течение 5 мни, а кроме того, слегка его помешивать
чистой н сухой стеклянной палочкой или щупом, чтобы из проби-
ваемого масла -в пространстве между электродами удалились
пузырьки воздуха, частички копоти и т. д. Всего для одного образ-
ца масла следует сделать пять пробоев; по .полученным пяти значе-
ниям определяется среднее арифметическое. Это среднее значение
и принимается за пробивное напряжение данного образца масла.
В случае, если пробивное напряжение первого пробоя будет
резко отличаться от последующих, необходимо сделать шестой про-
бой этого масла; значение первого пробоя при подсчете во внима-
ние не принимать.
При испытании масла следует соблюдать абсолютную чистоту.
Необходимо проверять расстояние между обращенными друг
к другу плоскостями электрода специальным калибром (щупом)
толщиной 2,5 мм; сосуд и электроды должны быть совершенно
чистыми и сухими; время от времени электроды следует протирать
замшей; после промывки или -просушки нельзя касаться руками
электродов и внутренней 'поверхности сосуда.
Величины минимальных пробивных напряжений трансформатор-
ного масла, взятого из оборудования разных классов напряжения,
приведены в табл. 20.
ИЗМЕРЕНИЕ tg6 ПРОБЫ МАСЛА
Допустимые .нормы tg 6 трансформаторного масла приведены
в табл. 20.
,Цля определения tg 6 пробы трансформаторного масла соглас-
но ГОСТ 6581-53 рекомендуется применять специальные конденса-
торные сосуды, изготавливаемые из меди, латуни, нержавеющей
стали или алюминия. Промышленностью .конденсаторные сосуды
не выпускаются. Рядом организаций разработаны сосуды, которые
нашли применение в практике измерения [Л. 6, 14].
Рис. 21. Схема измерения tg 6 жидких диэлектриков.
/ — Сосуд, 2—изолятор: 3— термометр; 4 — трансформатор испытательный;
5 — мост МД-!6; 6 — автотрансформатор; 7 — переключатель.
Для измерения tg6 сосуд устанавливается на изолятор, под-
ключается к мосту МД-16 и измерительному трансформатору
(рис. 21). Измерения производятся прн напряжении 10 кВ.
После того как схема для измерения tg б будет собрана, ее
проверяют иа отсутствие потерь до заливки в сосуд масла. Пооиз-
,238
водится двукратное уравновешивание плеч моста МД-16, при раз-
личных положениях .переключателя полярности гальванометра ..моста
и максимальной его чувствительности. Если tg б оказывается рав-
ным нулю, то в схеме и электродах потерь пет. В противном слу-
чае проверяется чистота электродов и правильность схемы. После
проверки в сосуд заливается масло так, чтобы .пространство между
электродами было заполнено целиком. Температура масла контро-
лируется термометром, .вставленным во ’внутренний электрод. Масло
отстаивается 10—15 ми.н для выхода пузырьков воздуха. Измерение
tg 6 производится дважды при разных полярностях гальванометра,
н берется среднее арифметическое значение двух замеров.
Измерение tg б трансформаторного масла производится при
температурах 20 и 70 °C, для того чтобы устранить возможную
ошибку при измерении, так как при наличии примесей в масле
наблюдается резкий рост tg б с повышением температуры.
Примечания: I. Технология производства испытания элек-
трической прочности и измерения tg6 других изолирующих жид-
костей, применяющихся для высоковольтного оборудования, ана-
логична изложенной для масла.
2. В трансформаторах, заполненных негорючей изолирующей
жидкостью, проба отбирается через .верхний кран, так как синтети-
ческие жидкости типа юовтола и др. имеют удельный вес значитель-
но больше единицы н влага в этих трансформаторах .может нахо-
диться в верхних слоях жидкости.
20. ИСПЫТАНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ И АППАРАТОВ
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей и аппара-
тов производится мегомметром на 500—1 000 В. Величина сопротив-
ления изоляции для каждого присоединения вторичных цепей и
цепей питания приводов -выключателей .не менее 1 МОм; для шинок
постоянного тока и напряжения на щите управления (прн отсоеди-
ненных целях) не менее 10 МОм.
Для измерения сопротивления изоляции цепей вторичных обмо-
ток трансформаторов тока и напряжения необходимо временно
отсоединить заземление. Для измерения сопротивления изоляции
цепей постоянного тока необходимо отключить рубильник, пакетные
выключатели и вынуть предохранители.
ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ
И АППАРАТОВ
Если сопротивление .изоляции всех цепей соответствует норме,
то можно .производить .испытание изоляции полностью собранных
вторичных цепей повышенным напряжением 1 000 В переменного
тока.
Перед испытанием тщательно осматривается вся аппаратура,
панели, клеммники (ряды зажимов), кабели, на которые будет по-
даваться повышенное напряжение, и отключаются аппараты, испы-
тательное напряжение которых ниже 1 000 В. Также следует шун-
тировать шее конденсаторы и катушки с большой индуктивностью
во избежание их повреждения прн испытании. Цепи полупроводник
ковых приборов, обмотки напряжения счетчиков, приборов, реле
Рис. 22. Схема для испытания изоля-
ции вторичных цепей повышенным на-
пряжением.
TH — трансформатор напряжения; Ат — авто-
трансформатор; ОС — ограничительное сопро-
тивление около 1 000 Ом; V — вольтметр с пре-
делом измерения 1 000 В; ДС — добавочное
сопротивление.
напряжения закорачива-
ются. Для уменьшения
количества испытаний
можно объединять пере-
мычками иа клеммниках,
ключах и т. п. испытуе-
мые цепи в одну.
Испытания произво-
дят специальным аппа-
ратом типа ИВК или же
собирают испытательную
схему с трансформато-
ром напряжения НОМ-6,
НОМ-3 или любым дру-
гим трансформатором
мощностью 200—300 В А
с коэффициентом транс-
формации 100—220/
1 000—6 000 В (рис. 22].
Испытание произ-
водится следующим об-
разом: автотрансформа-
тором медленно подни-
мают напряжение до 500—600 В и проверяют ток утечки,
напряжение на выходе, отсутствие в испытуемой цепи сколь-
зящих .разрядов и других видимых признаков пробоя. После
этого напряжение понижают до 1 000 В и держат его в течение
1 кмин, а затем плавно снижают до нуля. Изоляция считается вы-
державшей испытание, если при напряжении 1 000 В не было про-
боев и скользящих разрядов, резких толчков тока. В случае пробоя
изоляции отыскивается место повреждения и после устранения его
вновь производится испытание этих цепей. После 'испытания по-
вторно замеряется сопротивление изоляции цепей, которое должно
быть равно величине сопротивления до испытания.
Затем восстанавливается нормальная схема вторичных цепей
(снимаются перемычки и закоротки в цепях трансформаторов тока
и напряжения, восстанавливаются заземления и т. п.).
Глава третья
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ИСПЫТАНИЙ изоляции
21. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
МЕГОММЕТРОМ
У каждого мегомметра имеются зажимы Л — линейный и 3 —
земляной. Для исключения влияний поверхностных токов утечки,
могущих исказить результаты измерения, в схеме мегомметра пре-
дусмотрел специальный третий зажим «Экран». Из эти?! же сообра-
жений линейный зажим мегомметра защищен охранным экранирую-
щим кольцом.
240
Использование зажима «Экран» значительно повышает точность
измерения при определении больших сопротивлений изоляции.
Для присоединения мегомметра к испытуемым цепям должны
применяться гибкие провода, имеющие на концах изолирующие
рукоятки (щупы) с ограничительным кольцом. Рекомендуется
использовать провода типа магнето.
Перед проведением измерения следует измерить величину /?из
проводов. Длина .проводов должна быть возможно меньшей, .по-
этому мегомметр следует располагать ближе к объекту измере-
ния.
Величина проводов должна быть не меньше верхнего
предела измерения -мегомметра.
За сопротивление изоляции принимается значение сопротивле-
ния Reo,., зафиксированное по показанию мегомметра через 60 с,
причем отсчет времени должен производиться после достижения
нормальной скорости вращения генератора мегомметра или после
прогрева его ламп с питанием от сети.
Мегомметры дают правильные показания при частоте вращения
ручки генератора от 90 до 150 об/мин. Генераторы мегомметров
развивают иомипальное 'Напряжение три 120 об/мин и разомкнутой
внешней цепи.
22. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Полная схема установки (рис. 23) для измерения диэлектриче-
ских потерь изоляции состоит из измерительного элемента М
(моста), испытательного трансформатора ТИ, фазорегулятора Ф,
регулятора напряжения РН и переключателя фазы питающего на-
пряжения на 180° П. Кроме того, должен быть вольтметр для мзме-
Рис. 23. Структурная схема установки для
измерения диэлектрических потерь.
рения величины напряжения, подаваемого на объект при измерении
tg 6, предохранители и рубильник Р в цепи питания. Наличие
фазорегулятора Ф обязательно лишь для установок, предназначен-
ных для измерений в условиях сильных электростатических полей.
В зависимости от места включения в цепь измерительного эле-
мента, через который протекает ток объекта, мостовая схема может
быть нормальной и перевернутой.
Нормальной (рис. 24) называется схема установки, в которой
измерительный элемент включается между одним из электродов
объекта измерения Сх и заземлением.
В нормальной схеме измерительный элемент находится под низ-
ким потенциалом и экранирование схемы осуществляется наиболее
просто.
16—1229 241
Рис. 24. Нормальная схема включения измерительного
моста.
Нормальная схема применяется во всех случаях, когда имеется
возможность изолировать от земли оба электрода объекта: при из-
мерениях в лабораторных условиях, на оборудовании в процессе
монтажа, на оборудовании, имеющем специальные выводы для из-
мерения tg 6, И Т. д.
В случае, если один из электродов наглухо заземлен, измерение
производится по перевернутой схеме (рис. 25).
Перевернутой называется схема установки, в которой измери-
тельный элемент включен в провод высокого напряжения от испы-
тательного трансформатора ТИ к объекту измерения Сх.
Корпус изолировать от земли
" 220В
Рис. 25. Перевернутая схема включения измерительного
моста.
Недостатком перевернутой схемы является то, что вся измери-
тельная часть и экраны находятся под высоким напряжением.
После выбора схемы измерения производится ее сборка: с кон-
туром заземления соединяются зажим заземления моста МД-16,
корпус регулировочного устройства, корпус испытательного транс-
форматора и его низковольтная обмотка. Мост МД-16 устанавли-
вается па диэлектрическую подставку или коврик так, чтобы сол-
нечные лучи не попадали на шкалу, и не затрудняли наблюдение
за световой полосой, на расстоянии не менее 0,5—0,6 м от испы-
тательного трансформатора и регулировочного устройства.
На испытательном трансформаторе устанавливается напряже-
ние, при котором должно производиться измерение, включается
освещение гальванометра, и при появлении узкой световой полосы
она регулируется (допускается смещение ее с нуля на пять деле-
ний). Переключатель чувствительности переводится из нулевого
положения на последующие до тех пор, пока световая полоса не
займет */з—‘/2 всей шкалы; переключатель полярности устанавлива-
ется в одном из крайних положений. Вращая ручки частотной на-
стройки, добиваются максимального расширения полосы, а затем
при приближении шкалы к краям уменьшают чувствительность
гальванометра переключателем чувствительности.
Вводя сопротивление rs подбирают такую его величину, при
которой световая полоса имеет минимальную ширину; вводя
емкость Ci, подбирают такую ее величину, при которой световая
полоса также имеет минимальную величину; затем снова ® такой
же последовательности подбирают величину г3 и С4 до тех пор,
пока полоса не сузится до исходной величины (при нулевой чув-
ствительности и отсутствии тока в гальванометре); иа последних
ступенях балансировки Гз пользуются реохордом. После записи
значений г3, реохорда р, Ci и положения шунтов и переключателей
переключатель полярности переводят в другое положение и повто-
ряют измерение.
После переключения рубильником 'питания установки вновь
производят измерения при разных полярностях гальванометра. По
окончании четырех измерений переводят переключатель чувстви-
тельности иа пуль, снижают испытательное .напряжение до нуля,
отключают рубильник, заземляют высоковольтный вывод и разби-
рают схему.
Значение Сх и tg б подсчитывается как сумма всех Сх или tg б,
деленная на 4.
Во избежание повреждения гальванометра последний включа-
ется только после достижения полного напряжения, необходимого
для измерения ig6. После окончания измерения tg 6 напряжение
Должно быть снято только после отключения гальванометра и
установки переключателя чувствительности в нулевое положе-
ние.
При ненормальных явлених (треск, разряды и т. и.) в измери-
тельной установке или иа испытуемом объекте напряжение должно
быть немедленно снято отключением рубильника. В сомнительных
случаях для исключения возможности пробоя изоляции испытуе-
мого объекта во время измерения tg б следует до выполнения этого
измерения при отключенной аппаратуре моста МД-16 плавно под-
нять па испытуемом объекте напряжение ла 25% выше напряжения,
применяемого при измерении tg б; продолжительность испытания
5 мин
23. ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Примерная схема испытательной установки приведена на
рис. 26. Перед началом подачи испытательного напряжения на
установку необходимо убедиться в ее работоспособности и прове-
рить качество испытательного напряжения с -помощью шарового
разрядника ШР.
Шаровой разрядник устанавливается таким образом, чтобы его
воздушный промежуток .пробивался при напряжении на 10—15%
выше заданного значения испытательного напряжения, измеряемого
при помощи электростатического киловольтметра (или вольтметра,
подключенного через трансформатор напряжения). Если не будет
происходить пробоя шарового разрядника при достижении испы-
тательного напряжения или .раньше, то искажения формы кривой
испытательного напряжения ие происходит. Для проверки формы
Рнс 26. Примерная схема установки для
испытания повышенным напряжением пере-
менного тока.
кривой напряжения .можно использовать также электроннолучевой
осциллограф или .включать параллельно два вольтметра, один из
которых — электромагнитный — измеряет действующее значение на-
пряжения, а другой — электростатический или катодный — измеряет
наибольшее значение, но отградуирован на действующие значения
при синусоидальном .напряжении: тогда совпадение показаний
обоих 1вольтметро.в будет указывать на отсутствие искажений.
После проверки работы испытательной установки производится
испытание изоляции. Для предотвращения возникновения опасных
перенапряжений из-за резких изменений напряжения установлено
следующее правило: включение напряжения толчком или быстрый
подъем допускается до напряжения ие более 40% испытательного:
подъем напряжения от 40 до 100% длится около 20 с; снижение
напряжения до 25% испытательного должно производиться плавно
приблизительно за 5 с. Недопустимы резкие скачки напряжения
при его подъеме или снижение во время испытания объектов,
имеющих обмотки (трансформаторы и т. п.). Снятие напряжения
толчком допускается лишь в тех случаях, когда это необходимо
для обеспечения безопасности людей или целости оборудования.
Изоляция считается выдержавшей испытание, если.
а) не произошло пробоя или перекрытия изоляции:
б) не было отмечено частичных нарушений изоляции, выявлен-
ных по показаниям приборов (амперметром, вольтметром и г. п.)
244
или наблюдением (разряды в баке, .выделение газа и дыма, сильные
скользящие разряды по поверхности и т. п.); при этом возникнове-
ние поверхностных разрядов ие принимается во внимание*;
в) не было отмечено .местного нагрева изоляции.
24. ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Примерная схема испытательной
рис. 27. После проверки надежности
установки и проверки ее дей-
ствия приступают к нспыта-
уста'новки
заземления
приведена иа
испытательной
ниям.
На высоковольтный вывод
вешают разрядную штангу, со-
единенную с землей. Провод
от высоковольтного вывода ке-
нотронного аппарата присоеди-
няют к испытуемому объекту.
Убеждаются в том, что рас-
стояние от .провода до зазем-
ленных конструкций и зазем-
ленных жил кабеля достаточно:
снимают заземляющую штангу
с вывода и подают питание па
испытательную установку.
Плавно поднимая испытатель-
ное напряжения (1—2 кВ/с),
контролируют ток заряда. Для
кабелей с номинальным напр»
жением выше 20 кВ скорость
подъема испытательного напря-
жения не должна превышать
1 кВ/с.
При достижении испыта-
тельной величины повышенного
напряжения замечают время по
часам и, поддерживая ету ве-
личину, периодически проверя-
ют установившийся ток утечки.
Перед тем как снижать испы-
тательное напряжение, убе-
ждаются в стабильности вели-
чины тока утечки или в его
уменьшении.
При проведении испытаний
для получения правильных ре-
К испытуемому
объекту
Рис. 27. Примерная схема уста-
новки для испытания повышенным
напряжением выпрямленного тока.
1 — сетевой рубильник; 2 — предохра-
нители; 3 — регулировочный авто-
трансформатор; 4 — контактор; 5 —
вольтметр накала; 6 — переключатель
питания; 7— выключатель накала; 9—
трансформатор накала; 9 — кенотрон-
ная лампа; 10 — нож заземления; 11 —
сопротивление; 12 — шунт; 13 — испы-
тательный трансформатор.
С поверхностными разрядами не следует смешивать пробой по поверх-
ности Разница между ними состоит в том, что поверхностный разряд, начав-
шись при некотором напряжении, исчезает после понижения напряжения и
вновь возникает при этом же напряжении, между тем как пробой по поверхно-
сти прекращается только после более глубокого понижения напряжения, а при
повторном прикладывании напряжения ои начинается при значительно мень-
шей его величине и нередко сопровождается обугливанием покровных слоев
изоляции и резким понижением ее сопротивления
зультатов измерения необходимо не допускать приближения посто-
ронних предметов, искажающих электрическое 'поле испытуемого
объекта. При испытаниях 'ведется непрерывное наблюдение с без-
опасного расстояния за состоянием объекта.
В отдельных случаях испытание следует производить в темноте,
чтобы выяснить поведение изоляции. После снятия испытательного
напряжения -и заземления объекта изоляция из органических ди-
электриков ощупывается с целью выявления местных нагревов.
При испытании объектов с большой емкостью (кабели большой
длины, конденсаторы, статоры генераторов и т. п.) следует иметь
в виду, что заряженная до испытательного напряжения емкость
объекта имеет большой запас энергии, которая при мгновенном
разряде может привести к разрушению изоляции или частей испы-
тательной установки. Снятие .заряда должно производиться гак,
чтобы разрядный ток не проходил через измерительный прибор.
Для снятия заряда с испытанных объектов используются за-
земляющие штанги, в электрическую цепь которых включается
сопротивление. Обычно величина сопротивления принимается в пре-
делах 5 ОСО—50 000 Ом типа ПЭ мощностью 50—150 Вт.
Изоляция считается выдержавшей испытания, если не произо-
шло -пробоя или перекрытия изоляции; не было отмечено частичных
пробоев, выявленных по показаниям приборов или наблюдениям;
не было отмечено местного нагрева изоляции.
Л ИТЕРАТУРА
1. Объем и нормы испытания электрооборудования. М., «Энер-
гия», 1965.
2, Испытание изоляции повышенным напряжением переменного
тока. М., 1958 (изд. ОРГРЭС).
3. Испытание изоляции повышенным напряжением выпрямленно-
го тока. М., 1964, (изд. ОРГРЭС).
4. Сапожников А. В. Уровни изоляции электрооборудования вы-
сокого напряжения. М., «Энергия», 1969.
5. Испытания и измерения на кабельных линиях. М., 1959 (изд.
ОРГРЭС).
6. Штерн В. И. Испытания масляных выключателей 6—35 кВ и
приводов к ним. М., «Энергия», 1969.
7. Бажанов С. А. Испытания оборудования электроустановок.
М., «Энергия», 1968.
8. Городецкий С. А., Гельман Н. Л. Испытание и монтаж вводов
высокого напряжения. М., «Энергия», 1970.
9. Локшин М. В., Сви П. М. Измерение диэлектрических потерь
высоковольтной изоляции. М., «Энергия», 1966.
10. Температурный пересчет результатов измерений сопротивле-
ния изоляции и угла диэлектрических потерь при высоковольтных
испытаниях электрооборудования. Информационное сообщение
№ Э-1/64. М., 1964 (нзд. ОРГРЭС).
11. Бажанов С. А., Воскресенский В. Ф. Высоковольтные испы-
тательные и регулировочные устройства. М., 1961 (изд. ОРГРЭС).
1'2 . Юриков П. А. Средства защиты изоляции от атмосферных
перенапряжений. М., «Энергия», 1964.
13. Сидлик Л. 3. Измерения при наладке воздушных выключате-
лей. М., «Энергия», 1965.
14. Установки и приспособления, применяемые ОРГРЭС при вы-
соковольтных испытаниях оборудования. Информационное сообщение
№ Э-6/60. М„ i960 (изд. ОРГРЭС);
УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕРКЕ И ИСПЫТАНИЮ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Приводятся основные сведения по испытанию заземляющих
устройств, программа и методы испытаний.
Даны рекомендации о порядке проведения испытаний и выборе
применяемых для этого приборов и аппаратов.
Показано существенное различие в назначении и методике испы-
тания заземляющих устройств в сетях с изолированной и глухоза-
земленной нейтралью.
Глава первая
ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
1. ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ
Программа испытания заземляющих устройств составлена в со-
ответствии с требованиями ПУЭ и с учетом особенностей электро-
установок.
1. Ознакомление с объектом испытания, проектной и исполни-
тельной технической документацией заземляющего устройства и
электроустановки в целом.
2. Проверка состояния элементов заземляющего устройства:
а) осмотр элементов заземляющего устройства, находящих-
ся о земле (производится до засыпки землей или путем
выборочного устройства шурфов);
б) осмотр заземляющей проводки.
При этом 'Проверяются: качество сварных и болтовых соедине-
ний, целость заземляющих проводников, их сечение, крепление и
окраска.
3. Измерение 'сопротивления заземляющего устройства:
а) определение места расположения и установка вспомога-
тельного электрода и зонда;
б) 'производство измерения.
4. Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляе-
мыми элементами.
5. Проверка состояния пробивных предохранителей:
а) внешний осмотр;
б) измерение толщины слюдяной 'прокладки;
в) измерение сопротивления изоляции;
г) проверка разрядной характеристики.
6. Проверка полного сопротивления петли фаза — нуль.
7. Измерение сопротивления повторных заземлителей.
8. Анализ результатов мопыганий и составление отчетной тех-
нической документации.
Работы но ил. 1—4 и 8 выполняются для всех электроустано-
вок. Кроме того, в электроустановках напряжением до 1 000 В
должны быть выполнены работы: в установках с изолированной
нейтралью— по п. 5; в установках с глухозаземлениой нейтралью —
по пп. 6 и 7.
2. ДОКУМЕНТАЦИЯ, НЕОБХОДИМАЯ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
В распоряжение персонала, производящего испытания зазем-
ляющих устройств, должна быть представлена следующая проект-
ная <и техническая документация:
принципиальная схема электроустановки;
расчетные данные заземляющего устройства, величина тока
однофазного замыкания на землю;
исполнительный план сети с указанием материала и сечения
заземляющих проводников;
акты на скрытые работы по монтажу заземляющего устройства;
исполнительная схема силовой сеги с обозначением мощностей
и токов электроприемников, расчетных величин плавких вставок
предохранителей или уставок автоматов (для сетей до 1 000 В
с глухим заземлением' нейтрален);
данные о .расположении подземных коммуникаций (трубопро-
водов, кабелей и т. д.), необходимые для выбора мест забивки
измерительных электродов.
Глава вторая
ИСПЫТАНИЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Сопротивлением заземляющего устройства называется сумма
сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих
проводников.
Сопротивление заземлителя определяется как отношение на-
пряжения на заземлителе относительно земли (точки нулевого
потенциала) к току, проходящему через -заземлитель в землю. Со-
противление заземлителя зависит от удельного сопротивления грун-
та, в котором он находится, типа, размеров и расположения
элементов, из которых заземлитель выполнен, количества и взаим-
ного расположения заземлителей.
В различные периоды года вследствие изменения влажности
и температуры грунта сопротивление заземлителей может изме-
няться в несколько раз. Наибольшее сопротивление заземлители
имеют зимой при 1промерзаиии грунта и в засушливое время года
при его высыхании.
Поэтому для правильной оценки качества заземлителей измере-
ние их сопротивления должно производиться в периоды наимень-
шей проводимости грунта. Это условие практически трудно выпол-
нимо при испытании вновь смонтированных установок, ввод которых
80 м (rxb ~ гх% ~ 2^ZB (2
а) б)
В
ГбОма( ZrXj = rxb)^ 38
б)
3
rxb ~ гх%= гьз
Рис. 1. Взаимное расположение испытуемого заземлителя и вспомо-
гательных электродов и минимальные расстояния между ними.
а — сложный заземлитель, двухлучевая схема; б — сложный заземлитель,
однолучевая схема; в — одиночный заземлитель; г — сосредоточенный зазем-
литель; D — диагональ контурного заземлителя; X — испытуемый заземлитель;
В — вспомогательный заземлитель; 3 — зонд; г — расстояние.
в работу может производиться в любое время года. Поэтому по-
следние могут быть введены в эксплуатацию, если сопротивление
заземлителей соответствует нормам независимо от погодных усло-
вий, при которых производилось измерение. В период эксплуатации
эти измерения должны повторяться в наиболее неблагоприятное
время года.
При производстве измерений сопротивлений заземлителей в не-
обходимых случаях могут быть учтены повышающие коэффициенты
на высыхание или промерзание грунта (приложение 1).
Максимально допустимые величины заземляющих устройств
приведены в приложениях 2 и 3.
При небольшом количестве испытуемого оборудования измере-
ние сопротивления заземляющего устройства можно производить
непосредственно на корпусе заземленного оборудования. При боль-
шом количестве оборудования и разветвленной заземляющей сети
измерение, как 'правило, 'производится раздельно: сопротивления
заземлителя и сопротивления заземляющих проводников.
Существует несколько способов измерения сопротивления за-
землителей, при каждом из этих способов создается искусственная
нагрузочная цепь через испытуемый заземлитель. Для этого иа не-
котором расстоянии от пего сооружается вспомогательный зазем-
литель. Испытуемый и вспомогательный заземлители 'присоединя-
ются к источнику питания, и через землю пропускается нагрузочный
ток. Для измерения падения напряжения в заземлителе в зоне
нулевого потенциала забивается потенциальный электрод, называе-
мый зондом. Для уменьшения погрешности при измерениях вспомо-
гательные электроды должны располагаться на определенном рас-
стоянии от испытуемого заземлителя и между собой (рис. 1).
Если вблизи от вспомогательного заземлителя и зонда прохо-
дят трубопроводы или кабели, имеющие связь с испытуемым зазем-
лителем, го происходит выравнивание потенциалов и зонд оказыва-
ется в зоне повышенного, а ие нулевого потенциала, поэтому и
в результаты измерения 'Вносятся искажения. Вследствие этого
вспомогательный заземлитель следует 'относить от указанных тру-
бопроводов и кабелей па расстояние нс менее 100 м, а зонд — 50 м.
В качестве вспомогательного заземлителя и зонда применяются
стальные неокрашенные электроды диаметром 10—20, длиной 800—
1000 мм. Один конец электрода заострен, на противоположном
конце должен быть барашек для присоединения провода. Элек-
троды забиваются в грунт .на глубину ие менее 0,5 м.
При большом удельном сопротивлении грунта места забивки
вспомогательных электродов для уменьшения сопротивления увлаж-
няются водой или раствором соли, щелочи, кислоты.
Для вспомогательных заземлителей могут быть использованы
металлические предметы, зарытые в землю (стальные пасынки
опор, отрезки труб, одиночные заземлители), при условии, что по-
следние ие связаны с испытуемым заземлителем и находятся от
него 'на требуемом расстоянии.
Для сборки схемы применяются изолированные провода с на-
конечниками для присоединения приборов и струбцинами для при-
соединения к испытуемому заземлителю. Провода между заземли-
телями и приборами прокладываются непосредственно по земле.
Чтобы избежать явления поляризации, 'влияющей иа результаты
замеров, измерение производится на переменном токе.
4. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА И ВОЛЬТМЕТРА
При данном методе производится измерение падения напря-
жения па испытуемом заземлителе Ux прн пропускании через пего
тока 1х (рис. 2). Сопротивление заземлителя определяется по фор-
муле
Rx = Ux/Ix, Ом, (1)
где Ux — напряжение на за-
землителе относительно точки
земли, где помещен зонд, В;
1Х — ток, проходящий через за-
землитель, А.
Определенная по' формуле
величина сопротивления будет
соответс гвовать действ и тельно-
му сопротивлению заземляюще-
го устройства лишь «при беско-
нечно большом сопротивлении
вольтметра или при сопротив-
лении -потенциального зонда,
равном нулю. Практически
вольтметр «оказывает напря-
жение меньше напряжения
испытуемого заземлителя и а
величину впадения напряжения
на сопротивлении зонда. По-
грешность в измерения вносит-
ся и гем, что амперметр «ока-
зывает суммарный ток испы-
туемого заземлителя и вольт-
метра. Для того чтобы умень-
Рис. 2. Схема измерения сопро-
тивления заземляющих устройств
по методу амперметра — вольт-
метра.
шить погрешность, вносимую вольтметром, его сопротивление долж-
но быть не менее чем в 50 раз больше .сопротивления зонда. Если
указанное требование не '.может быть выполнено, то «падение напря-
жения на испытуемом заземлителе Ux можно вычислить «по формуле
^Х—t/из (1 4“^з/^?е) , В,
(2)
где Uas — показание вольтметра; Р.в — сопротивление 'вольтметра;
Кз — сопротивление зонда.
Для определения сопротивления зонда через него пропускают
измерительный ток, а роль зонда для измерения напряжения вы-
полняет 'испытуемый заземлитель.
Для измерения напряжения рекомендуется применять транзи-
сторные вольтметры, имеющие высокое сопротивление при малых
пределах взмерения.
Вольтметр и амперметр должны иметь класс точности не «иже
1,5, .в случае применения трансформатора тока 'последний должен
иметь класс точности .не ниже 0,5.
Измерение производится переменным током пониженного на-
пряжения. Чтобы изолировать измерительную цепь от питающей
сети, питание схемы осуществляется через понижающий трансфор-
матор. Применение понижающего трансформатора вызвано также
соображениями безопасности.
Измерение производится следующим образом.
При отключенном питании проверяется наличие посторонних
токов, для чего между зондом и испытуемым заземлителем вклю-
чается вольтметр..
При наличии значительного постороннего напряжения необхо-
димо выяснить и устранить причину его 'Возникновения. При не-
возможности устранить причину меняют место забивки зонда,
а иногда и вспомогательного заземлителя до исчезновения или хотя
бы максимального снижения постороннего напряжения.
.При незначительном постороннем напряжении необходимо при
измерении увеличить нагрузочный ток, чтобы вызываемое нм паде-
ние .напряжения на испытуемом заземлителе в 15—20 ра,з превы-
шало постороннее напряжение.
После проверки наличия -постороннего напряжения вольтметр
отключается и подается питание иа нагрузочный трансформатор.
Реостатом устанавливается необходимый для измерения ток, и
вольтметром измеряется падение напряжения.
Для большей точности измерения необходимо создать как мож-
но большее падение напряжения па испытуемом заземлителе. Это
достигается регулировкой величины нагрузочного тока. Нагрузоч-
ный ток и предел измерения (вольтметра должны быть выбраны так,
чтобы стрелка вольтметра отклонилась нс менее чем до середины
шкалы. В большинстве случаев ток 20—25 А бывает достаточным.
Амперметр и вольтметр к испытуемому заземлителю присоеди-
няются раздельно, отдельными проводами; в противном случае при
случайном разрыве токовой цепи вольтметр окажется 'включенным
на полное вторичное .напряжение трансформатора. Вольтметр 'при-
соединяется непосредственно у места ввода тока в испытуемый
заземлитель, -чтобы исключить дополнительное падение напряжения.
Величина сопротивления испытуемого заземлителя вычисляется
по формуле (I). Необходимо сделать не менее трех отсчетов и за
измеренную величину принять среднее арифметическое из произве-
денных замеров. Метод амперметра и вольтметра является доста-
точно точным. Этим методом -могут быть измерены весьма малые
сопротивления заземлителей, вплоть до сотых долей ома.
5. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ ПРИБОРОМ МС-08 (МС-07)
В настоящее .время широкое распространение получил метод
измерения сопротивления заземлителей с помощью переносного
прибора МС-08 (МС-07), показанного на рис. 3.
Этот метод прост, -не требует постороннего источника питания
и дополнительной испытательной аппаратуры.
В измерителе -заземления использован метод амперметра-вольт-
метра с применением -вспомогательного заземлителя и потенциаль-
ного электрода (зонда). Основной деталью прибора является маг-
нитно-электрической логометр с двумя рамками, потенциальной и
токовой, закрепленными на оси под углом одна к другой и нахо-
дящимися в поле постоянного магнита.
Ток в -потенциальной рамке пропорционален падению напряже
пня Uх па заземлителе, а ток в токовой рамке, включенной после-
довательно, пропорционален току проходящему через заземли-
тель. Показание логометра пропорционально отношению токов
в его рамках пли отношению Ux/Ix, что равно сопротивлению
испытуемого заземлителя.
Шкала прибора отградуирована в омах с тремя пределами
измерения: от 0 до 1 000 Ом; от 0 до 100 Ом; от 0 до 10 Ом.
Источником тока служит генератор постоянного тока, встроен-
ный в -прибор и приводимый во вращение вручную через редуктор.
На валу генератора смонтированы два синхронных коммутатора,
преобразующих постоянный ток в переменный для внешней цепи
252
Измерения и обратно — перемен-
ный ток в постоянный для цепей
логометра.
Таким образом, в цепи изме-
ряемого заземлителя протекает
переменный ток, исключающий яв-
ление поляризации, а в цепях
измерп гельного (прибора — посто-
янный ток, что (позволяет исполь-
зовать чувствительную магнито-
электрическую систему логометра.
Применение логометра практи-
чески исключает зависим ос гь по-
казаний (прибора от частоты вра-
щения генератора ib довольно ши-
роких пределах. Для измерения
собирается схема но рис. 4.
Прибор отградуирован при оп-
р едел еино м сопротивл ен и и зонда,
поэтому при измерениях с различ-
ными сопротивлениями зонда -со-
противление потенциальной цепи
необходимо привести к условиям,
при которых (производилась гра-
дуировка. Это осуществляется с
помощью встроенного реостата,
расположенного на боковой стен-
Рис. 3. Упрощенная схема из-
мерителя заземления МС-08.
1 — потенциальный зонд; 2 — вспо-
могательный заземлитель.
ке прибора Переключатель «Регулировка-измерение» ставят в по-
ложение «Регулировка». Генератор приводят в движение с часто-
той около 130 об/мин, при этом с помощью встроенного реостата
стрелку прибора устанавливают на красную черту шкалы. Если
стрелку установить иа красной черте не удается, то необходимо
принять меры к уменьшению сопротивления зонда.
Для того чтобы погрешность при измерении не превышала
±10%, сопротивление вспомогательного заземлителя не должно
быть больше 500 Ом для первого предела измерения (0—100 Ом),
1000 Ом — для третьего (1—1000 Ом). Сопротивление зонда во
всех случаях ие должно превышать 1 000 Ом.
После компенсации сопротивления зонда переключатель ставят
в положение «Измерение».
Переключатель пределов измерения ставят >в положение «Дели-
тель 1», т. е. на предел 1000 Ом и производят замер, вращая ручку
генератора с частотой 130—-135 об/мин, одновременно отсчитывают
по шкале сопротивление испытуемого заземляющего устройства.
Если показания прибора .меньше 100 Ом, переключатель ставят
в положение «Делить на 10». Если показания прибора меньше
Рис. 5. Схема включения
измерителя заземления
МС-08, исключающая по-
грешность, вносимую соеди-
нительными проводниками.
1 — потенциальный зонд; 2 —
вспомогательный заземлитель.
10 Ом, переключатель ставят в положение «Делить на 100». Отсчет
производится непосредственно по шкале -в омах с учетом коэффи-
циента выбранного положения переключателя.
Если при измерении стрелка устанавливается вяло и неуве-
ренно, то необходимо проверить сопротивление вспомогательного
заземлителя. Оно нс должно быть больше указанных выше вели-
чин. Для измерения сопротивления вспомогательного заземлителя
достаточно поменять местами провода, присоединенные к зажи-
мам It и 1г, и повторигь измерение. В этом случае прибор покажет
сопротивление вспомогательного заземлителя. Если величина его
сопротивления окажется больше допустимой, необходимо принять
меры к уменьшению сопротивления вспомогательного заземлителя
и только после этого производить основные замеры.
Если при измерении имеют место колебания стрелки, что сви-
детельствует о наличии блуждающих переменных токов, необхо-
димо изменить число оборотов рукоятки генератора в ту или иную
сторону, добиваясь спокойного и уверенного отклонения стрелки.
При этом число оборотов не должно выходить из пределов 90—
150 в минуту.
При малом сопротивлении испытуемого заземляющего устрой-
ства длинные соединительные провода измерительной схемы могут
внести значительную погрешность в измерение, поэтому для более
точного измерения в данном случае рекомендуется включать при-
бор, как показано на рис. 5.
6. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
ПРИБОРОМ М-416
Измеритель заземления М-416 имеет предел измерения от 0,1
до 1 000 Ом.
Принцип действия прибора основан иа .компенсационном ме-
тоде измерения с применением вспомогательного заземлителя и
потенциального электрода (зонда).
Прибор состоит из трех основных функциональных узлов:
источника постоянного тока, в качестве которого использованы
три элемента 373 («Марс»), соединенные последовательно;
преобразователя напряжения, выполненного па транзисторах
по двухтактной схеме с заземленным эмиттером и состоящего из
задающего генератора и усилителя напряжения, работающего одно-
временно как буферный каскад;
измерительного устройства, состоящего «з сдвоенного реохорда
со шкалой и усилителя переменного тока с фазочувствительным
синхронным детектором и индикатором. Усилитель переменного
тока с коэффициентом усиления не менее 20 предназначен для
повышения чувствительности прибора и выполнен па двух транзи-
сторах по схеме с общим эмиттером. Иа входе усилителя включен
фильтр, при помощи которого
практически исключается влия-
ние блуждающих переменных
токов промышленной частоты.
Выход усилителя нагружен
па фазочувствительный детек-
тор, выполненный иа германие-
вых диодах, включенных «по
схеме однополупериодного вы-
прямления. Выпрямленное на-
пряжение поступает иа индика-
тор, в качестве которого слу-
жит микроамперметр магнито-
электрической системы.
Упрощенная схема прибора
и его .включение при измерении
приведены на рис. 6.
При измерении выход пре-
образователя (зажим 4) под-
ключается к .вспомогательному
заземлителю и к измеряемому
сопротивлению (зажим 3) че-
рез первичную обмотку транс-
Рис. 6. Упрощенная схема изме-
рителя заземления М-416.
I — потенциальный зонд; II — вспомо-
гательный заземлитель; III — преобра-
зователь; IV — уенли гель.
форматора ТрЗ, на вторичную
обмотку которого включен специальный калиброванный рези-
стор RK. При такой схеме включения, помимо основной цепи
тока через землю, создается цепь тока через реохорд резистора Рк.
Схема обеспечивает равенство этих токов, что позволяет измене-
пнем величины калиброванного резистора Лк изменять величину
напряжения на резисторе Ль включенном между движком резисто-
ра Лк и зажимом потенциального зонда.
Разность напряжения с резистора Л5 подается через усилитель
и детектор на индикатор.
Момент компенсации -наступает при таком положении подвиж-
ного контакта Лк, при котором падение напряжения па участке
реохорда до подвижного контакта равно падению 'напряжения на
измеряемом •сопротивлении. При этом ток в цепи индикатора равен
нулю. Реохорд Лк имеет цифровую шкалу, что .позволяет непосред-
ственно определять измеряемое сопротивление.
Прн измерении сопротивления заземлителей прибором М-416
должны быть соблюдены условия, приведенные в § 3.
Порядок измерения следующий:
перед началом измерения необходимо проверить источник пи-
тания. Для этого переключатель поставить в положение «Контроль
питания» и нажать кнопку. При этом стрелка индикатора должна
находиться за красной риской в правой части шкалы. В случае если
стрелка не доходит до красной риски шкалы, необходимо заменить
источник питания;
установить переключатель в .положение «Контроль 5 Ом», на-
жать кнопку и вращением ручки «Реохорд» установить стрелку
индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда -при этом
должно быть показание 5+0,35 Ом;
переключатель В/ установить в положение «XI», а регулятор
чувствительности -повернуть влево (в сторону уменьшения чувстви-
тельности) ;
нажать кнопку и, вращая ручку «Реохорд», .при увеличении
чувствительности до наибольшего значения установить стрелку
индикатора на пуль;
результат измерения равен произведению показания шкалы
реохорда на множитель. Если измеряемое сопротивление оказалось
больше 10 Ом, .переключатель установить в положение «Хб», «Х20»
или «Х100».
7. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
ПРИБОРОМ М-1103
Для измерения сопротивления шахтных заземляющих устройств
как на поверхности, так и в шахтах (опасных по газу и пыли)
предназначен искробезопасный прибор М-1103.
Питание прибора осуществляется от встроенного генератора
переменного тока, приводимого во .вращение рукояткой. При номи-
нальном числе оборотов рукоятки (120 об/мин) напряжение на за-
жимах генератора при разомкнутой цепи ие превышает 18+6,7 В.
Прибор имеет два предела измерения: 0,1 + 10 Ом и 0,5—50 Ом.
Основная погрешность прибора на пределах 0,1—1,0 Ом не
превышает + (о+10/Rx); на пределах 0,5—50 Ом— + (19+50/Лх)
.измеряемой величины Ла,- -при сопротивлении вспомогательных за-
землений не пыше 200 Ом.
Для производства измерений необходимо присоединить прибор
к испытуемому заземлению, зонду и вспомогательному заземлителю,
как показано на рис. 7.
При помощи корректора необходимо устанозпгь стрелку мик-
роамперметра на пулевую отметку шкалы. После этого установить
переключатель П1 в положение «XI» нли «Х5» (в зависимости от
предполагаемой величины сопротивления заземления), переключа-
тель 172— в положение «Измерение». Вращая рукоятку генератора
с частотой 120 об/мин и одновременно поворачивая рукоятку рео-
хорда Р, добиться нулевого показания гальванометра. Сопротив-
Рис. 7. Схема включения измерителя заземления
М-1103.
1 — потенциальный зонд; 2 — вспомогательный заземли-
тель.
ление заземления равно показанию па шкале реохорда Р, умножеи-
ному на коэффициент, соответствующий положению переключа-
теля П1. Сопротивления не выше 10 Ом следует измерять при
положении переключателя «XI».
Перед началом работы можно убедиться в исправности прибо-
ра, ие подключая его к заземлителям, для этого переключатель П2
следует поставить в положение «Контроль», при этом 'показание
прибора не должно превышать 10+0,5 Ом.
8. ПРОВЕРКА ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЙ ПРОВОДКИ
В соответствии с ПУЭ проверка элементов заземляющих уст-
ройств заключается в осмотре надземной и подземной частей уст-
ройства. Осмотр подземной части производится до засыпки землей,
о чем составляется акт на скрытые работы монтажным персоналом
совместно с представителем заказчика. Наладочным персоналам
проверяются акты на скрытые работы, а также элементы устрой-
ства, доступные осмотру.
При осмотре заземляющего устройства обращается внимание
на целость заземляющих проводников, их сечение, крепление и
17—1229 257
окраску. Производится проверка механической прочности контак-
тов заземляющей проводки. Прочность сварных соединений прове-
ряется путем постукивания их молотком.
Кроме внешнего осмотра заземляющей проводки, производится
измерение сопротивления участков, соединяющих заземляемые эле-
менты с заземлителем. Измерение производится не столько для
определения сопротивления участка заземляющей проводки, сколько
для проверки ее состояния.
В простых, неразветвленных сетях измерение производится не-
посредственно между заземлителем и каждым заземляемым эле-
ментом. В сложных, разветвленных сетях сначала производится
измерение между заземлителем и отдельными участка'ми заземляю-
щей магистрали, от которых потом производят измерение иа зазем-
ляемые элементы. Перед измерением необходимо убедиться в отсут-
ствии напряжения на 'корпусах проверяемого оборудования.
Для измерения применяются различные мосты, а также изме-
ритель заземления МС-08(МС-07). Промышленностью выпускается
омметр JV1.-372, предназначенный для проверки заземляющей про-
водки. Этот' комбинированный прибор позволяет обнаружить пере-
менное напряжение на корпусе оборудования от 60 до 380 В и
измерить сопротивление до 5 Ом.
Так как при измерении с целью большего охвата оборудования
применяются довольно длинные проводники, сопротивление послед-
них должно быть измерено и вычтено из измеренной величины
сопротивления заземляющей проводки.
Для 'присоединения провода к испытуемому ’обьекту удобно
использовать специальный щуп из трехгранного напильника с изо-
лирующей ручкой. К напильнику вблизи ручки приваривается кон-
тактный зажим для провода. Провод, присоединяемый к заземли-
телю или магистрали заземления для получения хорошего контакта,
должен быть снабжен струбциной.
Кроме измерения сопротивления заземляющей проводки раз-
личными мостами, применяют и другие методы, например, метод
амперметра-вольтметра, проградуированного амперметра.
Метод амперметра-вольтметра при большом количестве измере-
ний неудобен тем, что отсчет надо производить по двум приборам
и в каждом замере сопротивление определяется как частное от
деления измеренного напряжения на силу1 тока.
Рис. 8. Схема измерения сопротивления заземляю-
щей проводки при помощи отградуированного ампер-
метра.
1 — проверяемой объект.
Метод проградуированного амперметра (Харьковское отделение
ГПП «Тяжпромэлектропроект») более удобен, так как отсчет про-
изводится по одному прибору (амперметру), который может быть
градуирован непосредственно в омах. Для измерения методом про-
градуированного амперметра собирается схема, показанная на
рис. 8. Питание осуществляется от понижающего трансформатора
220/12 В.
Амперметр со шкалой 10 А включается последовательно с ре-
зистором СД 0,8 Ом на 10 А. Прн градуировке ползунок реостата,
шунтирующего амперметр, ставится в среднее положение. Шкала
градуируется в омах, полное отклонение стрелки соответствует току
10 А, сопротивление 0.
Перед измерением конец провода, идущего от трансформатора,
струбциной присоединяется к магистрали заземления, второй провод
от амперметра присоединяется к щупу-напильнику. Прижав щуп
к струбцине, подают питание па трансформатор и прн помощи
реостата, шунтирующего амперметр, устанавливают стрелку при-
бора на нуль, подгоняя тем самым прибор под фактическое напря-
жение сети. Во время измерений надо периодически проверять
установку стрелки на пуль (10 А). При правильном пользовании
этим прибором получается вполне достаточная точность измерения.
9. ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ ПРОБИВНЫХ
ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
Пробивные предохранители применяются в сетях с изолирован-
ной нейтралью напряжением до 1 000 В для защиты от .появления
в них напряжения выше 1 000 В в случае нарушения изоляции меж-
ду обмотка’ми высшего и .низшего напряжения трансформаторов.
Защита сетей осуществляется путем пробоя искровых промежут-
ков, создаваемых слюдяной прокладкой определенной толщины
с четырьмя отверстиями, через которые происходит разряд.
Для обеспечения надежной работы ПУЭ предусматривают про-
верку и испытание пробивных предохранителей в установках
до 1 000 В перед вводом их в эксплуатацию.
Проверка состояния пробивных предохранителей производится
путем внешнего осмотра. Прн этом необходимо проверить: соответ-
ствие номинального напряжения пробивного предохранителя напря-
жению сети; состояние наружной поверхности, внутренних частей
и слюдяной прокладки.
При этом фарфоровая изоляция должна быть чистой, не иметь
сколов и трещин. Разрядные поверхности электродов должны быть
шлифованный. Слюдяная -прокладка не должны иметь трещин, из-
ломов. Толщина слюдяной прокладки должна соответствовать
данным, приведенным в приложении 6.
После осмотра предохранитель собирают и испытывают.
В объем испытаний входят измерение сопротивления изоляции,
проверка разрядной характеристики.
Сопротивление изоляции измеряется мегомметром до 250 В и
должно быть не .менее 4 МОм. Разрядная характеристика прове-
ряется путем испытания на пробой током промышленной частоты.
Для предохранения от повреждения пробивного предохрани-
теля при испытании необходимо ограничить ток пробоя. Для этого
в цепь испытательного напряжения включается токоограиичиваю-
17* 259
щий резистор, ‘величина которого должна быть: для I исполнения
5 кОм, для II исполнения 10 кОм.
При снятии характеристики испытательное напряжение плавно
поднимается до наступления пробоя, затем снижается до нуля.
После этого напряжение поднимается до 0,75 пробивного и опять
снижается до нуля, при этом пробоя быть не должно.
Данные .проверки и испытания заносятся в протокол.
Глава третья
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПЕТЛИ ФАЗА-НУЛЬ В УСТАНОВКАХ
НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 000 В
С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
10. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Перед сдачей в эксплуатацию объектов, питающихся от сетей
с глухозаземлениой нейтралью, производится проверка соответст-
вия заземляющих устройств требованиям ПУЭ в отношении обес-
печения отключения аварийного участка.
Надежное отключение поврежденного участка считается обес-
печенным, если ток однофазного замыкания на корпус или нулевой
провод отвечает условию
/С1) - /./
где /и — номинальный ток плавкой вставки или ток уставки рас-
цепителя актом этического выключателя; k—коэффициент, соответ-
ствующий требованиям ПУЭ, в зависимости от вида защиты (см.
приложение 4).
Определение /W может быть произведено следующими спосо-
бами:
определением полного сопротивления цепи однофазного замыкания
иа корпус илн нулевой провод с последующим вычислением
устройством однофазного короткого замыкания на корпус или
нулевой провод при полном напряжении сети.
При применении первого способа измеряется полное сопротив-
ление цепи фазный провод — нулевой провод и суммируется с пол-
ным расчетным сопротивлением фазы трансформатора.
Недостатком первого способа оценки петли фаза-нуль путем
измерения ее .полного сопротивления является .наличие неизбежных
ошибок в определении токов короткого замыкания. Полное сопро-
тивление проводников ;в значительной степени зависит от величины
протекающего тока. Поэтому сопротивление петли, измеренное при
значениях тока обычно 15—30 А, существенно отличается от того
сопротивления, которое имеет место прн протекании фактических
токов короткого замыкания, а следовательно, и определяет их
величину.
Наиболее точно ток однофазного короткого замыкания на кор-
пус или нулевой провод можно определить, применяя второй спо-
соб. Однако следует учесть, что прн замыканиях -на корпус при
полном напряжении в случае неисправности или большого сопро-
тивления сети заземления на корпусах -испытуемого оборудования
может возникнуть опасное напряжение.
В настоящее время разработаны и применяются приборы
(ИПЗ-2М, ИПЗ-Т), которыми оценка петли фаза-нуль производится
по величине тока короткого замыкания, близкого к фактическому
току короткого замыкания.
Прн этом кратковременность протекания тока по испытуемой
петле (не больше 0,05 с) практически устраняет недостатки, при-
сущие методу испытания, путем замыкания на корпус -при полном
напряжении сети.
Полное сопротивление петли фаза-нуль Zn состоит из активной
и реактивной слагающих -полных сопротивлений входящих в нее
элементов: фазы питающего трансформатора, цепи, образованной
фазными и нулевыми проводами, коммутационных аппаратов, вхо-
дящих в эту цепь, и из переходного сопротивления в месте замы-
кания.
Учет сопротивления всех этих элементов при проектировании
и расчете весьма затруднителен, при измерении же все это учиты-
вается автоматически.
Схема сетей при испытании должна находиться в таком состоя-
нии, как при нормальной эксплуатации, все заземлители н зазем-
ляющие проводники как искусственные, так и естественные, а так-
же повторные заземлители должны оставаться подключенными.
Определение ZB должно производиться для наиболее мощных
и наиболее удаленных от источников питания электроприемников,
но не менее 10% общего количества. Если при данном значении
обеспечивается надежное отключение этих токоприемников, то оно
будет обеспечено и для остальных токоприемников, присоединен-
ных к данной линии. При этом должно проверяться наличие связи
с нулевым проводом токоприемников, для которых Za не измеря-
лось.
11. ИЗМЕРЕНИЕ ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕТЛИ
ФАЗА-НУЛЬ МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА-ВОЛЬТМЕТРА
Для измерения полного сопротивления петли фаза-нуль мето-
дом амперметра-вольтметра испытуемое оборудование должно быть
отключено. Измерение производится на переменном токе от пони-
жающего трансформатора. Для измерения делается искусственное
замыкание одного из фазных проводов на корпус и собирается
схема по рис. 9.
После подачи напряжения в измерительную цепь замеряется
величина тока I и напряжения U. Величина измерительного тока
должна быть 10—20 А.
Полное сопротивление петли фаза-нуль определяется -по фор-
муле
Z'a=UII, Ом. (3)
Полученная величина Z'n должна быть арифметически сложена
с расчетной величиной полного -сопротивления одной фазы питаю-
261
Рис. 9. Схема измерения пол-
ного сопротивления петли фа-
за-нуль по методу ампермет-
ра-вольтметра.
Щего трансформатора ZT/3, взятой
из .приложения 5. Полное сопро-
тивление петли фазный прювод-
нулавой провод-фаза трансформа-
тора определяется из выражения
Z
2u = Z'n + ^-. Ом. (4)
Возможный ток однофазного
замыкания /а определяется по
формуле
А, (5)
где Иф—фазное напряжение се-
ти, В; Zn— полное сопротивление
петли фаза-нуль-фаза трансфор-
матора.
При трансформаторах мощ-
ностью выше 560 кВ А допуска-
ется не учитывать ZT/3 как вели-
чину относительно малую по
сравнению с Zn.
12. ИСПЫТАНИЕ ПЕТЛИ ФАЗА-НУЛЬ
. АППАРАТОМ ИПЗ-2м
В отличие от аппаратов аналогичного назначения других кон-
струкций аппарат ИПЗ-2м измеряет не сопротивление петли фаза-
нуль, а непосредственно ток однофазного замыкания.
Аппарат, присоединенный к фазному проводу и корпусу объек-
та .испытания, осуществляет кратковременное короткое замыкание
между ними.
Малое время протекания тока замыкания (0,05 с) делает этот
•метод практически безопасным.
Схема аппарата приведена на рис. 10.
Для обеспечения режимов замыкания в испытуемой петле на
короткое время (около 0,05 с) в аппарате имеются два контакта
специальной конструкции, удерживаемые защелками, замыкающий
ЗА в разомкнутом и (размыкающий РА ® замкнутом положе-
нии.
Тяжелый .маятник М, заводимый в верхнее положение вручную,
при последующем свободном падении освобождает сначала защелку
замыкающего контакта, а затем размыкающего, благодаря чему
в петле происходит кратковременное замыкание на одно из сопро-
тивлений: 3 илн 0,08 Ом (Ш, Ш1).
Падением напряжения на этих сопротивлениях через германие-
вый выпрямитель В заряжается конденсатор С до напряжения,
262
величина которого пропорциональна протекающему по петле (и со-
противлению) току.
При нажатии на кнопку «Измерение» ВИ конденсатор начи-
нает медленно разряжаться на измеритель И, представляющий
Рис. 10. Принципиальная схема аппарата
ИПЗ-2м.
собой микроамперметр со шкалой до 100 мкА с последовательно
включенным сопротивлением. После инерционного отброса стрелка
измерителя возвращается к делению шкалы, соответствующему
измеряемому току. Для избежания разряда конденсатора на со-
противление (0,08 или 3 Ом) через обратную проводимость герма-
ниевого выпрямителя в цепи заряда предусмотрен блок-контакт К2,
разрывающий эту цепь при срабатывании 'размыкающего кон-
такта.
Для того чтобы исключить «запоминание» конденсатором зна-
чений возможных ударных токов замыкания, в цепи заряда преду-
смотрено дополнительное сопротивление, ограничивающее нараста-
ние тока в первый момент после замыкания.
Замыкающий и размыкающий контакты аппарата управляются
сильными пружинами, обеспечивающими быстродействие контак-
тов.
Аппарат защищен предохранителем П. Для -предотвращения
ошибочного замыкания размыкающего контакта прн включенном
замыкающем контакте в аппарате предусмотрено специальное бло-
кирующее устройство.
Методика оценки петли при помощи аппарата ИПЗ-2м сводится
к определению тока короткого замыкания -в петле по данным изме-
рения и таблицы п сравнению его с током срабатывания установ-
ленной защиты.
Как показала практика, в значительном большинстве случаев
нет необходимости для оценки состояния петли производить замы-
кание на 0,08 Ом, связанное с протеканием значительных токов,
а можно ограничиться замыканием иа 3 Ом.
Таблица, позволяющая переводить показания измерителя в зна-
чения тока короткого замыкания при замыкании на 3 Ом, состав-
лена с учетом, что угол сдвига фаз между током и напряжением
в петле равен 60°, т. е. для наиболее тяжелых встречающихся
в практике условий.
Поэтому в тех случаях, когда предварительное испытание пет-
ли (замыкание на 3 Ом) лает значение тока короткого замыкания
большее, чем ток срабатывания защиты (с учетом нормируемого
коэффициента запаса), в замыкании иа сопротивление 0,08 Ом нет
необходимости.
Если по данным предварительного испытания (иа 3 Ом) ток
короткого замыкания меньше допустимого, то необходимо произ-
вести замыкание на 0,08 Ом .и по полученным результатам произ-
вести оценку петли.
Испытания петли фаза-нуль, как правило, должны производить-
ся при напряжении в сети, соответствующем обычным условиям
работы предприятия.
Если при этом окажется, что фактическое напряжение в мо-
мент испытания существенно отличается от 220 В в сторону увели-
чения, а результаты испытания получились близкими к предельно
допустимым значениям, необходимо привести значения тока корот-
кого замыкания к напряжению 220 В. С этой целью следует опре-
делить отношение
^ = 22б»
где — действительное значение напряжения п, разделив полу-
ченное прн измерении число делений по шкале измерителя на k,
получить число делений прн напряжении 220 В и соответствующий
этому числу ток по таблице.
Этот последний и должен быть принят во внимание при оценке
петли.
Порядок пользования аппаратом ИПЗ-2м
Аппарат установить на горизонтальной поверхности и зазем-
лить.
Рукоятку — маятник М поставить в вертикальное положение
(до щелчка).
Рукоятку (замыкающий контакт ЗК) нажать вниз (до фикса-'
ции).
Присоединить фазный провод испытуемой петли к клемме Ф,
а пулевой — к одной из клемм для измерения сопротивления 0,08
или 3 Ом.
Поставить рукоятку тумблера, находящегося между клеммами
0,08 и 3 Ом, в направлении выбранной клеммы.
Подать напряжение па аппарат.
Обеопечив надежный контакт между вторым концом пулевого
провода н испытуемым объектом, произвести замыкание в петле,
оттянув на себя рукоятку 4 (защелка маятника).
Нажав кнопку КН (измерение), произвести отсчет показаний
прибора ® момент остановки стрелки' посте инерционного отброса.
Для перевода показаний прибора в значения токов корот-
кого замыкания пользоваться таблицами, приложенными к аппа-
рату.
Во избежание повреждений аппарата все операции следует вы-
полнять строго в порядке, описанном выше,-
13. ИСПЫТАНИЕ ПЕТЛИ ФАЗА-НУЛЬ
ПРИБОРОМ ИПЗ-Т
В основу работы прибора ИПЗ-Т положено измерение тока
кратковременного однофазного замыкания, производимого через
активное сопротивление шунта, равное 0,00375 Ом. при этом вели-
чина тока практически соответствует реальному току однофазного
короткого замыкания.
Длительность тока короткого замыкания при этом не превы-
шает 0,014 с, что обеспечивает безопасность обслуживающего пер-
сонала при прикосновении к корпусам электрооборудования в мо-
мент испытания и не вызывает нарушений нормальной работы
электроустановок.
В качестве коммутирующего элемента в приборе используется
управляемый силовой кремниевый вентиль-тиристор с фазовым
управлением.
Для исключения .влияния апериодической составляющей тока
короткого замыкания в приборе предусмотрен узел, позволяющий
определять угол сдвига фаз tp между током и напряжением в мо-
мент короткого замыкания. Величина измеренного угла <р через
вспомогательный фазовый угол Т, выраженный в условных едини-
цах, устанавливается вручную с помощью потенциометра для опре-
деления начального угла открытия тиристора, которое при этом
будет происходить в момент, соответствующий переходу тока ко-
роткого замыкания через ноль.
Падение напряжения на шунте, через который осуществляется
короткое замыкание, усиливается и запоминается на конденсаторе.
Считывание этого напряжения, пропорционального амплитудному
значению тока короткого замыкания, производится по стрелочному
прибору, отградуированному в действующих значениях измеряемого
тока.
Для безопасности обслуживающего персонала в момент изме-
рения в приборе установлено реле контроля земли, которое разре-
шает работу прибора только прн исправном заземлении.
Порядок пользования прибором ИПЗ-Т:
а) Подключение прибора. С помощью входящих
в комплект прибора соединительных проводников подключить при-
бор, не отключая электроустановку. Для чего:
подключить проводники к прибору: проводник, оканчивающий-
ся вилочным оконцевателем к гнезду 0, а .проводник, оканчиваю-
щийся цанговым зажимом, — к гнезду Ф;
вилочный окоицеватель надежно подключить к заземленной
части электроустановки.
Последующие операции по подключению выполняются в ди-
электрических перчатках.
Цанговым оконцевателем коснуться одной из фаз. При этом
должна загореться красная индикаторная лампочка на приборе.
Если лампочка не загорается, подключать прибор и производить
измерение нельзя, а следует проверить наличие заземления, изме-
рив его активное сопротивление.
При загорании красной индикаторной лампочки надежно под-
ключить цанговый окоицеватель к одной из фаз.
При этом 'выбирается сменная переходная гайка, соответствую-
щая резьбе на токоведущей части установки.
Все соединения должны быть выполнены надежно для получе-
ния возможно меньших переходных сопротивлений контактов,
влияющих на точность измерения.
б) Установка 0: переключатель рода работ установить
в положение «Измерение»;
переключатель вида измерений установить в любом промежу-
точном положении между т, «Д.3-10» и «iK.3- 100»;
ручкой потенциометра «Установка ноля» (малая ручка) до-
биться установки стрелки прибора на ноль.
в) Калибровка. Эта операция обеспечивает устранение
влияния отклонений параметров схемы (тепловых, временных и др.)
на результаты измерения.
Для выполнения этой операции: переключатель вида измере-
ний установить в положение т, переключатель рода работ устано-
вить в положение «Калибровка», ручкой потенциометра «Калиб-
ровка» (большая ручка) добиться установки стрелки прибора на
деление 25.
г) Измерение т: переключатель рода работ установить
в положение «Измерение»; переключатель вида измерений устано-
вить в положение т; нажать кнопку «Запуск»; измерение значения т
установить на потенциометре «Установка т».
д) Измерение iK,3: Переключатель рода работ поставить
в положение «Измерение»;
•переключатель вида измерений поставить в положение
«ir.sXIOO»;
нажать кнопку «Запуск»;
записать измеренное значение iK.a-
Если полученное значение тока короткого замыкания меньше
250 А, повторить измерение при положении переключателя вида
измерений «1ц.аХ10».
Глава четвертая
ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ГРУНТА
14. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Проводимость грунта, как и любого проводника тока, характе-
ризуется величиной его удельного сопротивления р. Величина р
зависит от характера грунта, его температуры, влажности, содержа-
ния солей, кислот, щелочей. Учет всех этих факторов при анали-
тическом расчете практически невозможен. Поэтому расчет зазем-
ляющего устройства при его проектировании должен быть основан
на предварительных измерениях удельных сопротивлений грунта
в месте устройства заземлений.
Учитывая, что грунт может быть неоднородным, измерения
производят в нескольких точках в зависимости от размеров иссле-
дуемой площадки и степени неоднородности грунта. Для получения
надежных результатов измерения рекомендуется производить в пе-
риоды наименьшей проводимости грунта (зимой при промерзании,
или летом в период наибольшего высыхания грунта). Для учета
состояния грунта во время производства замеров и количества
осадков, выпавших в предшествующее измерению время, для сред-
266
ней полосы СССР рекомендуются коэффициенты, приведенные
в приложении 1.
При измерении удельного сопротивления грунта может быть
применен метод контрольного электрода или метод вертикального
электрического зондирования
Наиболее верным и перспективным является метод вертикаль-
ного электрического зондирования (ВЭЗ), позволяющий получить
сведения о фактическом распределении удельного сопротивления
по глубине земли, что необходимо для проектирования экономич-
ных заземлений.
15. ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ
ПО МЕТОДУ КОНТРОЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА
В испытуемый грунт забивают контрольный электрод в виде
трубы, стержня или уголка. Размеры и глубина забивания должны
соответствовать действительному заземлителю. В месте забивки
растительный или насыпной слой должны быть удалены. Вспомо-
гательный заземлитель и зонд располагаются так же, как и при
измерении одиночного заземлителя. Затем любым из указанных
выше методов измеряют сопротивление растеканию контрольного
электрода, забитого в месте определения удельного сопротивления
грунта.
Удельное сопротивление грунта вычисляют по формуле [Л. 3]
________________________Rk.bI___________ ._.
р~ / 21 , 1 4< + /\ ’ W
о.збб + —igzrb)
где RK.a—измеренное сопротивление контрольного электрода; I —
длина трубы, см; t — глубина заложения контрольного электрода,
равная расстоянию от поверхности земля до его середины, см; d —
внешний диаметр трубы, см.
Если в качестве контрольного электрода использована труба
длиной 2,5 м и диаметром 2", забитая в грунт таким образом, что-
бы верхний конец ее был ниже уровня земли на .0,7 м, то удельное
сопротивление грунта может быть подсчитано по упрощенней
формуле
Rk.B
р— 0,0032'
Аналогично при применении контрольного электрода из угло-
вой стали 50X50 мм длиной 2,5 м удельное сопротивление может
быть подсчитано по формуле
16. ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ
ПО МЕТОДУ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ (ВЭЗ)
При применении метода ВЭЗ определяется кажущееся сопро-
тивление грунтов рк, учитывающее его неоднородность на различ-
ной глубине, при помощи электрических измерений, производимых
на поверхности земли. Принцип метода ВЭЗ поясняется на рис. II.
Величина рк зависит от распределения слоев грунта с различ-
ными удельными сопротивлениями, а также от взаимного располо-
жения электродов, так как глубина проникновения тока в землю
Рис. 11. Схема измерения удельного сопротив-
ления грунта по методу ВЭЗ.
зависит от расстояния между электродами /1 и В, к которым при-
соединен источник тока. Если, не меняя положения электродов .МЛ',
на которых определяют разность потенциалов, увеличивать расстоя-
ние между питающими электродами А и В, то глубина проникно-
вения тока в землю увеличится и соответственно этому на значе-
ние рк начнут оказывать влияние .породы, залегающие на большой
глубине.
Приближенно глубина, па которой определяется рк, равна Vs—
'/4 разноса ни тающих электродов.
Все четыре электрода А, В, М, N должны быть забиты сим-
метрично относительно вертикали, вдоль которой измеряется рк.
Электроды следует забивать на глубину, не превышающую 4/го рас-
стояния между соседними электродами.
Разнос средних электродов Л'1 и Лт принимается минимальным,
ио при этом должны быть обеспечены показания прибора, дающие
наименьшую погрешность измерения.
Измерение начинают с минимального разноса электродов А, В
(600—800 см) и, постепенно увеличивая его, производят измере-
ние рк для каждого разноса.
При увеличении разносов питающих электродов А, В подводи-
мое .напряжение падает па все большем интервале. При этом отно-
шение MNfAB становится меньше, в результате чего измерение
из-за малой величины W становится более трудным. Поэтому
в .процессе измерения при достижении некоторого разноса А, В при
ходится увеличивать разнос измерительных электродов MN, при
этом всегда должно выдерживаться соотношение MN / АВ^—^~-
Измеренное удельное сопротивление вычисчяют по формуле
ДП
Рж = *—> (Ю)
где — разность потенциалов, измеренная на электродах; / —
измеренная величина тока в питающей цепи; k — коэффициент,
зависящий от расстояния между электродами,
где г — расстояние между соответствующими электродами, см.
Для обеспечения высокой точности измерения производятся на
постоянном токе с применением специальных неполяризующихся
А
~~Рг
ГАВ/В
Рис, 42. Вид графиков ВЭЗ в зависимости от соотношения удельных
сопротивлений грунта по слоям.
а — двухслойный грунт; 1 — р2>рг. 2— Р1>рг; б — трехслойиый грунт;
/ — рг>р1>р3; 2 — р|>р2>Рз;
•? — p1=pJ>p2; 4 — Рз>Рг>Рь
электродов. С достаточной степенью точности, необходимой для
расчета заземлителей при 'Проектировании, можно производить
измерения иа переменном токе.
Результаты измерений представляют в виде кривых зависимо-
сти кажущегося удельного сопротивления рк от расстояния между
питающими электродами.
Вид кривых ВЭЗ зависит от числа горизонтальных слоев грун-
та и соотношений между их удельными сопротивлениями. Прн по-
строении кривых обычно по оси абсцисс откладывают полуразнос
питающих электродов А ВII, а по оси ординат — значение кажуще-
гося удельного сопротивления ри. Примерный внд кривых ВЭЗ при-
веден на рис. 12.
Для измерения рк по методу ВЭЗ может быть использован изме-
ритель заземления МС-08. Для этого на испытуемом участке заби-
Рис. 13. Схема измере-
ния удельного сопротив
ления грунта измерите-
лем заземления МС-08.
вают четыре электрода (рнс. 13) на расстоянии а ем один от дру-
гого. Глубина забивки стержней не должна быть более V20 рас-
стояния а. Зажимы измерителя h и fa присоединяют к крайним
электродам Л и В, а зажимы Ei и Ег — к электродам М н N, при
этом перемычка между зажимами /1 и Ei размыкается.
Перед началом измерения переключатель ставят ш положение
«регулировка» н устанавливают стрелку прибора на красную
отметку шкалы.
Удельное сопротивление подсчитывается по формуле
рк=2ло7?, (12)
где R —показания измерителя заземления, Ом; а — расстояние
между стержнями, см.
Приближенно можно считать, чго при этом способе измеряется
ок грунта иа глубине, равной расстоянию между забитыми стерж-
(ями а.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок. М, «Энергия», 1965.
2. Найфельд М. Р. Защитные заземления в электротехнических
становках. М, Госэнергоиздат, 1956
3. Найфельд М. Р. Заземления и защитные меры безопасности.
И., «Энергия», 1965.
4. Лурье А. И. Испытание заземляющих устройств электрических
стаиовок. М., Госэнергоиздат, 1950.
5. Крикун И. Б. Испытания заземляющих устройств. М., «Энер-
ия», 1967.
6. Гомберг А. Е. Измеритель заземления М., Госэнергоиздат,
961„
7. Спеваков П. И. Определение расчетного сопротивления петли'
1аиуления.— «Электричество», 1965, № 9.
8. Спеваков П. И. Проверка автоматического отключения кабелей
сетях напряжением до 1 000 В с глухим заземлением нейтрали.—
Светотехника», 1965, № 6.
9. Ослон А. Б. Об измерении сопротивления — «Электричество»,
957, № 2. ,
10. Найфельд М. Р., Спеваков П. И. Сопротивление трансформа-
оров в режиме однофазного замыкания в сетях напряжения до
ООО В. — «Промышленная энергетика», 1968, №11.
Примечания. 1. Коэффициент К, применяется, когда из- производятся при сухом грунте (перед измерением выпало незначи-
мерение производится прн влажном грунте (перед измерением выпало тельное количество осадков).
большое количество осадков); Ка применяется, когда намерение про- 2. Для заземлителей, находящихся в промерзшем грунте или
изводится при грунте средней влажности (перед измерением выпало ниже глубины промерзания, введение повышающего коэффициента
небольшое количество осадков); применяется, когда измерение не требуется.
МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ И УСТРОЙСТВ ГРОЗОЗАЩИТЫ
Номинальное напряжение сети или установки Характеристика установки нли заземляемого объекта Измеряемая величина Наивысшие допусти- мые значения в периоды наименьшей проводимости почвы, Ом Примечания
Электроустанов- ки напряжением выше 1 000 В Установка с большими тока- ми замыкания на землю (свы- ше 500 А) Сопротивление заземляющего устройства каж- дого объекта 0,5 с учетом естественного заземления
То же Установка с малыми токами замыкания на землю То же 250/7 В сетях без компснса- сации емкостных токов сопротивление заземляю- щего устройства должно быть не более 10 Ом I—расчетный ток замы- кания на землю, А
Эл ектроустановки напряжением до 1 000 В То же, но при одновременном ис пользовании зазе мл я юще го устройства для электроустано- вок напряжением до 1 000 В Отдельно стоящий молние- отвод Все электрооборудование, за исключением генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВ-A и менее Сопротивление заземлителя Сопротивление заземляющего устройства 125// 25 4 То же
П родолжение прилож. 2
Номинальное напряжение сети или установки Характеристика установки или заземляющего объекта Измеряемая величина Наивысшие допусти- мые значения в пери- оды наименьшей проводимости почвы, Ом Примечания
Электроустановки напряжением до 1 000 В Генераторы и трансформато- ры мошностыб 100 кВ .А и менее, нейтрали которых при- соединены к заземляющему устройству Сопротивление заземляющего устройства 10
То же Установка с глухим заземле- нием централи То же каждого из повторных заземлений нулевого провода 10
Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 000 В Опоры железобетонные, ме- таллические и деревянные всех типов, на которых установлены устройства грозозащиты или подвешен трос, а также опоры железобетонные и металличес- кие линии напряжением 35 кВ в сетях с малыми токами за- мыкания на землю и опоры напряжением 3—20 кВ, уста- новленные в населенных мест- ностях Сопротивление за- земляющего уст- ройства опоры при удельном сопро- тивлении земли, Ом см: до 104 от 104 до 5-104 от 5-104 до 10’104 более 10-104 До 10 До 15 До 20 До 30 Сопротивления даны для летнего времени и при отсоединенных троссах. Для опор высотой более 40 м на участках воз- душных линий, защищен- ных тросами, сопротивле- ния заземляющих устрой- ств должны быть в 2 ра- за меньше по сравнению с приведенными
Номинальное напряжение сети или установки Характеристика установки или заземляемого объекта Измеряемая величина Наивысшие допусти- мые значения в периоды наименьшей проводимости почвы, Ом Примечания
Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 000 В То же Трубчатые разрядники, уста- навливаемые в местах пересе- чения линий на напряжение выше 20 кВ и в местах с ос- лабленной изоляцией Разрядники трубчатые, уста- навливаемые на подходах линий к подстанциям, с шинами ко- торых электрически связаны вращающиеся машины Сопротивление заземлителя То же 15 5
То же до 1 000 В Опоры железобетонные и ме- Сопротивление 50 В сетях с заземленной
с изолированной нейтралью таллические заземляющего устройства опоры нейтралью металлические опоры и арматура желе- зобетонных опор должны быть соединены с нуле- вым заземленным прово- дом
« ПРИЛОЖЕНИЕ 3
МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ
________________УСТРОЙСТВ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ'
Защищаемый сб'ьект Импульс- ное сопро- тивление растеканию тока, Ом Сопротив- ление рас- теканию Тока про- мышленной частоты, Ом Примечания
Заземлитель Молниезащита I категории каждого отдельно стоящего или изолированного 10 В грунтах с удельным сопро-
молниеотвода вода Заземлители или каждого токоотвода тросового молниеот- защиты от электростатической индукции в зда- 10 тивлением 5-Ю*Ом-см и выше допускается увеличение импульс- ного сопротивления каждого за- землителя до 40 Ом при условии соблюдения расстояний между молниеотводом и защищаемым объектом в соответствии с „Указаниями по проектированию и устройству молниезащиты зда- ний и сооружений" (СН 305-69) пп. 2.2—2.4 Общее сопротивление
ниях н сооружениях, защищаемых от прямых ударов молний отдельно стоящими или изолированными стержневыми молние- отводами Заземлитель металлической оболочки и брони кабеля, а так- же штырей или крючьев изоляторов линии в месте перехода ьо воздушной линии напряжением до 1 000 В в кабель при вводе 31 в сооружение 10 —
от
Защищаемый объект Импульс* иое сопро- тивление растеканию тока, Ом Сопротив- ление рас- теканию тока про- мышленной частоты, Ом Примечания
Заземлитель штырей или крючьев изоляторов воздушной линии напряжением до 1 000 В, установленных на опоре, пер- вой после места перехода линии в кабель] Молниезащита 11 категории 20 —
Заземлители отдельно стоящих или установленных на здани- ях неизолированных стержневых или тросовых молниеотводов защиты зданий и сооружений 10 — В грунтах с удельным сопро- тивлением 5-10* Ом-см и выше допускается не более 40 Ом
Заземлитель металлической оболочки и брони кабеля, а так- же штырей или крючьев изоляторов линии в месте перехода воздушной линии напряжением до 1 000 В в кабель при вводе в сооружение 10 —
Заземлитель штырей или крючьев изоляторов воздушной линии напряжением до 1 000 В, установленных иа опоре, пер- вой после места перехода линии в кабель 20 —
Заземлитель внешних подземных конструкций и коммуника- ций при вводе в защйщаемое здание или сооружение, а так- же ближайшей к сооружению опоры 10 —
Заземлители вдоль трассы эстакады 50 — Через каждые 250—300 м по длине трассы
Продолжение прилож. 3
Защищаемый объект Импульс- ное сопро- тивление растеканию тока, Ом Сопротив- ление рас- теканию тока про- мышлен- ной частоты, Ом Примечание
Молниезащита III категории
Заземлители отдельно стоящих или установленных на здани- ях неизолированных стержневых или тросовых молниеотводов защиты зданий и сооружений 20 — В группах с удельным сопро- тивлением 5-104 Ом-см и выше допускается не более 40 Ом
Заземлители молниеотводов, установленных на неметалличе- ских вытяжных трубах промышленных предприятий, котельных, водонапорных башен, пожарных вышек 50 — На каждый токоотвод
Заземлители внешних надземных конструкций и коммуни- каций:
а) на вводе в защищаемое сооружение или здание 20 —
б) на ближайшей к сооружению опоре 20 —
’ Настоящая таблица составлена иа основании „Указаний но
проектированию и устройству молниезащты зданий и сооружений”
to (СИ 305-59). Указанные в таблице величины сопротивления заземляю-
щих устройств молиисзащиты не распространяются на здания и со-
оружения, связанные с применением, производством или храпением
взрывчатых веществ, специальных объектов, имеющих узксотрасле-
вые особенности, проектирование которых производится по специаль-
ным указаниям.
ПЕРЕСЧЕТ ИМПУЛЬСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ РАСТЕКАНИЮ ТОКА ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ
НА СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСТЕКАНИЮ ТОКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
Величины импульсных сопротивлений растеканию тока заземлителей, /?п, Ом Величины сопротивлений растеканию тока промышленной частоты Ом, в зависимости от удельного сопротивления грунта, Ом-см
До 10* 5-10* 10s Более 10’
5 5 7,5 10 15
10 10 15 20 30
20 20 30 40 60
30 30 45 60 90
40 40 60 80 120
50 50 75 100 150
Примечание. Сопротивление заземлителя растеканию тока
промышленной частоты /?„—это электрическое переходное сопротив-
ление электродов заземлителя относительно земли при протекании
тока промышленной частоты, измеряемое общепринятыми методами
(измеритель заземления к пр.).
Импульсное сопротивление заземлителя /? —электрическое пере-
ходное сопротивление между электродами заземлителя и землей при
протекании токов молнии, не поддающееся измерению общеприняты-
ми методами. Импульсное сопротивление заземлителя /?п связано с
сопротивлением заземлителя при растекании тока промышленной
частоты /?_ через импульсный коэффициент ,
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА К ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО ТОКА ОТКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ
АППАРАТОВ ПРИ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ ([Л. 5]
Защитный аппарат Элемент, отключающий ток короткого замыкапня Среда не- взрывоопасная (ПУЭ, § I-7-5S) Среда взрыво- опасная (ПУЭ § VH-3-89)
Предохранители Установочные автоматы |А3160 и АП-50, имеющие только тепловой расцепитель Плавкая вставка Тепловой элемент расцепителя 3 3 д 6
Установочные автоматы серин А3100 с комбинированным или только с электро- магнитным расцепителем Электромагнитный расцепитель мгно- венного срабатывания (отсечка) 1,43 — для автоматов АЗ-110; 1,27 — для автоматов А3120. А3130 н А3140
Установочные автоматы типа АП-50 с комбинированным или только с электро- магнитным расцепителем Тепловой расцепитель (тепловой эле- мент комбинированного расцепителя) Электромагнитный расцепитель мгно- венного срабатывания Тепловой расцепитель (тепловой эле- мент комбинированного расцепителя) 3 1,4 3 6 6
Воздушные автоматы типа АВ, Н и С исполнения (неселективные и селективные) и исполнения Б только с мгновенной отсечкой Максимальный расцепитель мгновенно- го срабатывания (отсечка) Максимальный расцепитель замедлен- ного срабатывания (у автомата Н и С исполнения) 1,25
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ [Л. 10]
Расчетные сопротивления, Ом-10-% масляных трансформаторов по ГОСТ 12022—66 со схемой
соединения Y/Y-o при вторичном напряжении 400/230 В
Тип трансформатора Первичное напряже- ние, кВ Z то COS Ср0 ГТ1 ГТ2 гто \|=*Т2 Лто г г
ТМ-20, ТМА-20 6—10 3 174 0,5 240 1 587 3 688 2 749 4 356
ТМ-30 6—10 2 116 0,5 149 1 058 2 510 1 831 3 069
ТМ-50 ТМ-100 6—10 6—10 1 267 635 0,5 0,4 84,8 38,4 635 2 541 1 542 79,2 1 099 582 1 622 811
ТМА-100 ТСМА-100 35 6—10 556 635 0,35 0,4 38,4 33,1 195 2541 96,7 64,0 520 582 768 779
ТСМ-100/35 35 556 0,35 38,4 195 97,0 520 762
ТМ-180, ТМА-180 6—10 353 0,38 19,8 134 44 7 326 461
ТМ-180, ТМА-180 35 309 0,35 20.2 108 54,1 289 425
ТМ-320, ТМА-320 ТМ-320, ТМА-320 ТМ-560, ТМА-560 ТМ-560, ТМА-560 6—10 35 6—10 35 198 174 113 99,2 0,35 0,35 0,3 0,3 9,5 9,7 4,8 4,8 69,4 60,8 34,0 29,8 25,8 31,0 15,0 17,9 186 163 108 94,7 80,7 60,6 254 239 145 137
ТМ-750. ТМ-750/10 6—10 84,6 0,3 3,4 25,4 И 2 108
ТМ-1000, ТМА-1000/10—10-А 6—10 63,5 0,3 2,4 19,1 8,5 82
ТМ-1000, ТМ-1000/35-А 20—35 55,6 0,3 2,4 16,7 10,1 53.1 77
П родолжение прилож. 5
Расчетные сопротивления, Ом-10-’, масляных трансформаторов по ГОСТ 11920—66 и ГОСТ 12022—66
при вторичном напряжении 400 '230 В
Мощность трансфор- матора, кВ-А Первичное напряжение, кВ Схема соедине- ния cos (fo ГТ1 ГХ2 ГЮ AT1 AX2 ATO
25 6—10 Y/Yo 2 542 0,65 153 1 650 244 1 930 3 110
40 6—10 Y/Y„ 1 587 0,6 88 952 157 1 269 1 949
63 6—10 Y/Y„ 1 009 0,5 52 504 102 873 1 237
20 882 0,45 52 397 116 787 1 136
100 6—10 Y/Yo 635 0,4 31,5 254 64,7 582 779
20—35 at>6 0,35 31,5 195 99 520 764
160 6—10 Y/Yo 397 0,38 16,6 151 41,7 367 487
20—35 347 0,35 16,6 122 62,8 326 478
250 6—10 Y/Yo 254 0,38 9.4 96,5 27 2 235 312
20—35 222 0,35 9,4 77,8 40,5 208 305
400 6—10 Y/Yo 159 0,35 5,5 55,6 17,1 149 195
20—35 139 0,35 5,5 48,7 25,4 130 (91
6—10 4/Y„ 22 — 5,9 — 21,2 — 66
- 630 6—10 Y/Yo 101 0,3 3,1 30,3 13,6 96,2 199
20—35 Y/Yc 88 0,3 3 1 26,2 16,2 84,2 121
6—10 Д/Yo 14 — 3,4 — 13,5 — 42
1000 6—10 Y/Yo 63,4 0,3 2,0 19,1 8,5 60,6 81
20—35 Y/Y„ 5,6 0,3 2,0 16,7 10,3 53,1 77
6—10 Д/Yo 2.6 —. 2,0 — 8,5 — 26
20—35 Д/Yo 3,1 2,0 10,3 — 31
Продолжение прилож.
Расчетные сопротивления, Ом • 10-3, сухих трансформаторов с вторичным напряжением 400/230 В
165 451 106 254 66 145 42 108 27 82
о 326 186 108 80,7 60,6
И я 11^ 52,4 46,6 33,8 26,4 21,3 15,3 13,7 11,4 8,6 8,6
и 134 69,4 - 34 25,4
ii_ и к. 16,9 14,8 9,7 7,7 5.4 3.8 2,9 2.5 1,8 2,1
£ 8 0,38 0,35 - О.з 0,3 0,3
N** 358 198 22 113 14 85 8,8 64
Схема соединения Д/Y, Y/Y, Д/Y» Y/Yo Д/Y» Y/Yo Д/Yq Y/Yo Д/Yo Y/Yo
Мощность трансформа- тора. кВ- А 160 180 250 320 400 560 630 750 1 000 1 000
Примечания: 1. Расчетные значения составляющих сопротивлений и значения суммарных сопротивлений даны при вторичном на-
пряжении 400/230 В. При вторичном напряжении 230/127 В приведенные значения следует уменьшить в 3 раза.
2. При расчете сопротивления цепи однофазного к. а. сопротивление ZT входит 1/3 величины, указанной в таблицах.
3. Приведенные в таблицах данные следует рассматривать лишь как приближенные и пригодные для практических расчетов, не Лю-
бующих высокой точности.
Приложение 6
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ПРОБИВНЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
РАЗРЯДНИКОВ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПП-А/3
Исполнение Номинальное напряжение, В Пробивное напряже- ние в пределах, В Величина разрядных промежутков (тол- щина слюдяной про- кладки), мм
1 2 До 220 До 500 351—500 701—1 000 0,08+0,02 0,21+0,03
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
ПРИБЛИЖЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ
ГРУНТОВ И ВОДЫ ₽, Ом-см-104
Грунт Предел колебаний величины Значения, реко- мендуемые для приближенных расчетов
Песок 4—7 и более 7
Супесок 1,5—4 и более 3
Суглинок • 0,4—1,5 1
Глина 0,08—0,7 0,4
Садовая земля Значительный слой глины (7—Юм), — 0,4
глубже гравий, скала Каменистая глина (верхний слой глины 1—3 м, ниже гравий или — 0,7
каменистый хрящ) , — 1
Чернозем 0,090 0,2
Торф Мергель, известняк, крупнозер- нистый песок с валунами, ска- — 0,2
ла, валуны Морская вода — 10—20
0,002—0,01 0,01
Речная вода (на равнинах) . . . — 0,5
СОДЕРЖАНИЕ
УКАЗАНИЯ ПО НАЛАДКЕ ПОДСТАНЦИИ 110-35/10-6 кВ
БЕЗ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО
НАПРЯЖЕНИЯ И НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ
ТИПОВ РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ
Глава первая. Наладка электрооборудования подстанций 3
1. Оборудование подстанций............................. 3
2. Наладка разъединителей, короткозамыкателей и отдели-
телей 110—35 кВ........................ . . . 4
3. Проверка трансформаторов тока ....... 8
4. Наладка трансформаторов напряжения . . .11
5. Наладка масляных выключателей 6—10 кВ . . 13
6. Наладка ячеек комплектных распредустройств 20
7. Проверка разрядников....................... 21
Глава вторая. Наладка устройств оперативного тока 24
8. Виды систем оперативного тока.......................24
9. Наладка устройств постоянного оперативного тока 25
10. Наладка устройств выпрямленного оперативного тока . 29
11. Наладка систем оперативного тока, использующих ток
повреждения и энергию заряда конденсатора ... 42
Глава третья. Наладка релейной защиты упрощенных
подстанций............................................47
12. Поверочный расчет уставок релейных защит .... 47
13. Настройка и регулировка реле защиты . ... 52
14. Проверка цепей и сборка схем релейной защиты . 75
15. Проверка схем релейной защиты...................... 76
Глава четвертая. Наладка схем управления, сигнализа-
ции и автоматики подстанций ... .80
16. Наладка схем управления . 80
17. Наладка схем сигнализации подстанций ..... 81
18. Наладка схем управления и автоматики короткозамы-
кателя и отделителя..............................85
19. Наладка АПВ и АВР подстанций......................88
Глава пятая. Включение подстанции под напряжение и
комплексное опробование электрооборудования ... 91
20. Подготовка к включению подстанции...................91
21. Производство работ при включении подстанции . . 92
Глава шестая. Организация работ по наладке подстанций 96
22. Подготовка наладочных работ . ... 96
23. Производство работ..................................97
24. Включение подстанции, сдача ее в эксплуатацию и
оформление технического отчета по наладке .... 99
Приложение: Примерный список приборов и при-
способлений, необходимых при наладке электрообо-
рудования упрощенных подстанций 110—35/6—10 кВ 100
Литература.................................................102
УКАЗАНИЯ ПО ПОВЕРОЧНЫМ РАСЧЕТАМ УСТАВОК
РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЗАЩИТ
Глава ц е р в а я. Расчет токов короткого замыкания . . . 104
1. Существующие методы расчета токов короткого замы-
кания . ....................................104
2. Определение тока трехфазного короткого замыкания
в цепях, присоединенных к источнику «бесконечной
мощности»...............................................Ю5
3. Расчет предельных значений тока прн трехфазном ко-
>—^ротком замыкании ... ....... 111
/ 4. Определение тока однофазного короткого замыкания на
<J стороне низшего напряжения трансформатора Y/Y-»
А напряжением 6—10/0,4—0,23 кВ............................112
\ 5. Определение тока однофазного короткого замыкания па
стороне 0,4 кВ трансформатора 6—10/0,4—0,23 кВ с со-
единением обмоток A/Y-o..............................114
Глава вторая. Расчетная проверка пригодности трансфор-
маторов тока в устройствах релейной защиты .... 115
6. Общие требования к трансформаторам тока и задачи
расчетной проверки ................................... 115
7. Определение допустимого сопротивления внешней на-
грузки па трансформаторы тока гв„ по кривым кратно-
стей тока при 10%-ной погрешности трансформаторов
тока...................................................116
8. Проверка трансформаторов тока на 10%-ную погреш-
ность по фактическим данным наладочных испытаний 117
9. Определение погрешности трансформаторов тока по
фактическим данным наладочных испытаний . . . . 123
10. Определение тока намагничивания трансформаторов то-
ка по их электрическим параметрам......................123
Глава третья. Выбор плавких предохранителей и автома-
тических выключателей (автоматов) ............124
11. Выбор плавких предохранителей для защиты силовых
трансформаторов . . ......................124
12. Выбор плавких предохранителей для защиты электро-
двигателей ............................................127
13. Выбор плавких предохранителей, защищающих маги-
стральную линию . .............................128
14. Выбор автоматических выключателей (автоматов) . . 129
Глава четвертая. Расчет максимальных токовых защит,
выполненных на постоянном оперативном токе . . 136
15. Токовая отсечка на понижающих трансформаторах . . 136
16. Токовые отсечки па линиях (кабельных и воздушных)
и шинопроводах ......................................137
17. Токовая максимальная защита с зависимой характери-
стикой времени действия..............................138
18. Токовая ступенчатая защита с независимой выдержкой
времени на линиях 6—10—35—ПО кВ с односторонним
питанием.............................................147
19. Максимальная токовая защита понижающих трансфор-
маторов ............................................ 149
20. Максимальная токовая защита понижающих трансфор-
маторов с пуском по напряжению ......................154
21. Токовая защита от перегрузки.................... 155
22. Специальная токовая защита от однофазных коротких
замыканий понижающих трансформаторов с соедине-
нием обмоток Y/Y-o и чстырехпроводнои сетью со сто-
роны низшего напряжения (защита нулевой последо-
вательности) .........................................(56
23. Селективная токовая защита (сигнализация) от замы-
каний на землю в компенсированных сетях 6—10 кВ . 157
24. Особенности расчета максимальных направленных за-
щит ..................................................158
25. Защита минимального напряжения ... . . 159
Глава пятая. Расчет дифференциальных защит понижаю-
щих трансформаторов, выполненных на постоянном опера-
тивном токе...........................................160
26. Расчет дифференциальной отсечки...................160
27. Расчет дифференциальной защиты с реле РНТ-565 . . 162
28. Краткие указания по расчету дифференциальной защи-
ты с реле ДЗТ-11............................... .... 169
Глава шестая. Особенности расчета защит на переменном
оперативном токе с дешунтированием катушки отключения 170
29. Особенности работы отключающих катушек . . . . 170
30. Расчет максимальной защиты с дешунтированием ка-
тушки отключения......................................172
Приложение. Выключатели автоматические воздуш-
ные установочные серии А3100 . . ... 175
Литература.............................................. 180
УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ
ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЮ tg 6
Глава первая. Виды испытаний изоляции ..... 181
1. Измерение сопротивления изоляции..................182
2. Измерение диэлектрических потерь и емкости ... 183
3. Испытание изоляции повышенным напряжением пере-
менного тока ........................................192
4. Испытание изоляции повышенным напряжением по-
стоянного (выпрямленного) тока.......................197
Глава вторая. Объем и нормы испытаний изоляции . . 201
5. Электрические машины . ......................... 201
6. Трансформаторы....................................211
7. Распределительные устройства......................215
8. Вводы и проходные изоляторы......................217
9. Масляные выключатели..............................220
10. Подвесные и опорные фарфоровые изоляторы . . 223
11. Воздушные выключатели.............................224
12. Разъединители, отделители с короткозамыкателями, вы-
ключатели нагрузки.........................: : : 225
13. Измерительные трансформаторы (кроме трансформато-
ров напряжения емкостного типа) . . ... 226
14. Вентильные разрядники ............................228
15. Конденсаторы для повышения коэффициента мощности 231
16. Реакторы.....................................233
17. Ртутные преобразователи......................233
18. Кабельные линии..............................234
19. Трансформаторное масло.......................236
20. Испытание вторичных цепей и аш’лрагов . . . 239
Глава третья. Технология производства испытаний изо-
ляции .................240
21. Измерение сопротивления изоляции мегомметром . . 240
22. Измерение диэлектрических потерь..................241
23. Испытание повышенным напряжением переменного гока 244
24. Испытание повышенным напряжением постоянного тока 245
Литература ... ....................... 246
УКАЗАНИЯ по ПРОВЕРКЕ и испытанию
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Глава первая. Программа испытаний заземляющих
устройств ............................................247
1. Программа испытаний.................................247
2. Документация, необходимая при испытаниях . . . 248
Глава вторая. Испытание заземляющих устройств . . 248
3. Общие положения.....................................248
4. Измерение сопротивления заземлителей методом ампер-
метра и вольтметра.....................................250
5. Измерение сопротивления заземлителей прибором
МС-08 (МС-07)......................................... 252
6. Измерение сопротивления заземлителей прибором М-416 255
7. Измерение сопротивления заземлителей прибором М-1103 256
8. Проверка заземляющей проводки.......................257
9. Проверка состояния пробивных предохранителей . 259
Глава третья. Определение сопротивления петли фаза-
нуль в установках напряжением до 1 000 В с глухозазем-
ленной нейтралью . ... ,.........................260
10. Общие положения................................20
II. Измерение полного сопротнвлнеия петли фаза-нуль ме-
тодом амперметра-вольтметра . ..........................26
12. Испытание петли фаза-нуль аппаратом ИПЗ-2М ... 26
13. Испытание петли фаза-нуль прибором ИПЗ-Т ... 26
Глава четвертая. Измерение удельного сопротивления
грунта . 26(
14. Общие положения...................................261
15. Измерение удельного сопротивления грунтов по методу
контрольного электрода.................................267
16. Измерение удельного сопротивления грунтов по методу
вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) . . 267
Литература.........................................270
Приложения . ......................................271