Техническое обслуживание вентильных разрядников и ограничителей перенапряжения

Электрическое оборудование может оказаться под повышенным (по сравнению с номинальным) напряжением при грозе и коммутации электрических сетей. Для ограничения перенапряжений применяют вентильные разрядники и ограничители перенапряжений .

В эксплуатации находятся различные типы разрядников – РВС, РВП, РВМ и др. Обязательными элементами вентильного разрядника является искровой промежуток и последовательно включенный с ним нелинейный резистор. В нормальных условиях работы электроустановки искровой промежуток отделяет токоведущие части от заземления и при появлении импульса перенапряжения срезает волну опасного перенапряжения, обеспечивая при этом надежное гашение дуги сопровождающего тока (тока промышленной частоты, проходящего вслед за импульсом тока) при первом его прохождении через нулевое значение.

Искровой промежуток на соответствующий класс напряжения набирается из блоков искровых промежутков, помещенных в фарфоровый цилиндр.

В вентильных разрядниках последовательно с блоками искровых промежутков включают нелинейные резисторы. Они состоят из вилитовых дисков, собранных в блоки.

Диски обладают свойством изменять сопротивление в зависимости от величины приложенного к ним напряжения. С увеличением напряжения сопротивление их уменьшается, что способствует прохождению больших импульсных токов молнии при небольшом падении напряжения на разряднике.

Диски нелинейных резисторов невлагостойки и во влажной среде резко ухудшают свои характеристики. Поэтому все элементы вентильных разрядников размещают в герметичных фарфоровых покрышках. Заземляют разрядники присоединением к общему заземляющему устройству.

Эффективность защиты вентильными разрядниками определяется расстоянием их от защищаемого оборудования: чем ближе к защищаемому оборудованию они установлены, те эффективнее их защита. ОПН (ограничитель перенапряжений нелинейный). Для защиты подстанций от перенапряжений все большее применение находят ОПН. Отличаются они от вентильных разрядников тем, что отсутствуют искровые промежутки и из совершенно другого материала изготовлены нелинейные резисторы.

После срабатывания и снижения напряжения до фазного, сопровождающий ток через резисторы, снижается до нескольких миллиампер, что позволяет отказаться от последовательных искровых промежутков.

При отсутствии искровых промежутков через резисторы в нормальном режиме проходит небольшой ток проводимости. Длительное прохождение тока проводимости ведет к старению нелинейного сопротивления. Поэтому в эксплуатации систематически проверяют значение тока проводимости и не допускают его увеличения до значений, при которых возможен тепловой пробой.

Обслуживание разрядников и ОПН. Наблюдение за их работой ведется по показаниям регистраторов срабатывания. Они включаются последовательно в цепь «прибор – земля», и через них проходит импульсный ток.

При осмотрах вентильных разрядников и ОПН обращают внимание на целость фарфоровых покрышек, армированных швов и резиновых уплотнений.

Поверхность фарфоровых покрышек должна быть всегда чистой, так как разрядники о ОПН не рассчитаны на работу в загрязненной атмосфере. Грязь на поверхности покрышек искажает распределение напряжения вдоль разрядника, что может привести его к перекрытию даже при номинальном рабочем напряжении.

Опыт эксплуатации показывает, что внутри разрядников могут возникать следующие повреждения: разрывы в цепях шунтирующих резисторов, увлажнение дисков последовательных резисторов и др. Такие повреждения обычно выявляются в ходе профилактических испытаний. Однако в процессе развития повреждения внутри разрядника могут возникнуть потрескивания, которые могут быть обнаружены на слух.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Техническое обслуживание и ремонт разрядников

Техническое обслуживание и ремонт разрядников рассмотрим на примере разрядника РВП-10. Он состоит (рисунок 7) из многократных искровых промежутков и последовательных нелинейных резисторов (сопротивлений), помещенных в фарфоровый корпус. Единичный искровой промежуток состоит из двух фасонных латунных электродов 14, приклеенных к изоляционной миканитовой или картонной прокладке 15. Искровые промежутки в определенном количестве помещены в бакелитово-бумажный цилиндр, который не позволяет им смещаться друг относительно друга.

Резисторы набирают из вилитовых (вилит — запеченная смесь карборунда и жидкого стекла) дисков, плоскости которых металлизируют алюминием, а боковые поверхности покрывают изолирующей обмазкой.

Разрядник, как правило, находится все время во включенном положении. При осмотрах, особенно после грозы, и автоматических отключениях обращают внимание на целостность фарфоровых корпусов: они должны быть очищены от грязи и пыли и осмотрены. При наличии трещин на корпусе разрядник заменяют. Незначительные трещины эмалевого покрытия допускают дальнейшую эксплуатацию разрядника. Головки болтов и гайки должны быть окрашены, чтобы не было ржавых подтеков.

Наиболее характерные повреждения разрядников: сколы и трещины фарфорового корпуса, нарушения герметичности и крепления внутренних деталей разрядника, увеличенный ток утечки (более 10 мА) и низкое пробивное напряжение промышленной частоты (менее 26— 30,5 кВ).

Рисунок 7 – Вентильный разрядник РВП-10: а — общий вид, б — единичный искровой промежуток; 1 — металлический сегмент, 2 — озоностойкая резина, 3 — хомут, 4 — искровые промежутки, 5 — металлический колпак, 6 — болт для присоединения шин, 7 — спиральная пружина, 8 — изоляционный цилиндр, 9 — прокладка из фетра или войлока, 10 — резисторы, 11 — фарфоровый корпус, 12 — нижняя диафрагма, 13 — болт для заземления, 14 — латунный электрод, 15 — изоляционная прокладка из миканита или картона

Полная ревизия разрядника производится одновременно с проведением текущего или капитального ремонта всего оборудования подстанции. Разрядник отсоединяют от шин и осторожно в вертикальном положении переносят к месту проверки и профилактических испытаний. Легким покачиванием проверяют на слух плотность укладки внутренних деталей.

Измеряют ток утечки и величину пробивного напряжения. При обнаружении неисправностей или отступления от норм электрических показателей разрядник заменяют новым, проверенным. Вскрытие разрядника с целью ремонта его деталей является сложной операцией, требует специального оборудования и опыта ремонтного персонала. Вскрытие разрядника возможно в чистом, сухом, теплом, светлом помещении. Замену отдельных деталей или изменение их взаимного расположения, а также ремонт их проводят в строгом соответствии с заводскими инструкциями.

При ремонте трубчатых разрядников проверяют искровой промежуток, целостность деталей и в случае повреждений разрядник заменяют новым.

Источник

Текущий ремонт и испытания разрядников

Осмотры разрядников в процессе эксплуатации проводят ежедневно. При этом прове­ряют их внешнее состояние, исправность присоединяющих и заземляющих шин, положение регистраторов срабатывания и фиксируют показания их счетчиков. Разрядники на опорах осматривают в бинокль, удостоверяясь, что трубка не имеет трещин или следов перекры­тия, а наконечник не сорван.

Текущий ремонт разрядников переменного тока проводят 1 раз в 3 года, а постоянно­го тока — 1 раз в год перед грозовым сезоном, совмещая ремонт и профилактические ис­пытания. Работы выполняются бригадой в составе электромеханика и электромонтера 4-го разряда (при испытаниях — 5-го разряда).

При текущем ремонте разрядников:

— записывают показания регистраторов срабатываний;

— проверяют состояние разрядников, исправность присоединяющих и заземляющих
шин, всех креплений и экранных колец, целостность фарфоровых покрышек опорных изоляторов, изолирующих оттяжек, отсутствие на поверхности разрядников сильных загрязнений или ржавых натеков, смещений и сдвигов армировочных фланцев по цементным швам и растрескивания эмалевых покрытий этих швов;

— проводят очистку от загрязнений поверхности фарфоровых рубашек опорных изоляторов и изолирующих оттяжек, корпусов разрядников; определяют наличие трещин и сколов, суммарная площадь которых не должна превышать при рабочем напряжении 10 кВ —
2 см 2 и 35 кВ — 3 см 2 на одном корпусе, а также изломов щек дугогасительной камеры и
цементной заделки армированных фланцев вентильных разрядников РВПК-3,3;

— восстанавливают эмалевые покрытия на цементных швах, окраску фланцев и соединяющих шин;

— проверяют целостность и правильность действия регистраторов срабатывания;

— проводят замену перегоревших вставок, проверяют целостность резинового уп­лотнения предохранительного клапана разрядников РМБВ-3,3 и РМВУ-3,3.

Кроме того, у разрядников РВПК-3,3 осторожно, чтобы не выронить кольцевые магни­ты, снимают верхнюю половину дугогасительной камеры, а затем капроновой щеткой очища­ют обе половины камеры от пыли и нагара. Определяют состояние электродов искрового про­межутка, которые не должны иметь оплавлений и соприкосновения с корпусом и лабиринтом дугогасительной камеры. Блок нелинейных сопротивлений вскрывать запрещается.

Крепление ошиновки и основания разрядников проверяют пробным подтягиванием болтов, которое выполняют плавно без рывков до усилия около 40 кгс, затем затяжку ос­лабляют и затягивают вновь с усилием около 20 кгс. Плотность контактного соединения проверяют щупом толщиной 0,02 мм.

При текущем ремонте трубчатых разрядников (со снятием их с опор) проверяют: отсутствие трещин, расслоений, следов разрядов и ионизационного раз­ложения изолированной трубки и измеряют ее внутренний диаметр, а также зазоры внут­реннего и внешнего искровых промежутков, после чего сравнивают их с предельно допус­тимыми значениями. Измерения выполняют штангенциркулем. Зоны выхлопа трубчатых разрядников, установленных на опоры и закрепленных за закрытый конец, не должны пере­секаться, в зонах не должно быть проводов, элементов конструкций, изоляторов.

Неисправные разрядники (с открытым или смещенным предохранительным клапа­ном, глубокими трещинами в армировочных швах, большими сколами или трещинами на фарфоровых рубашках и др.) должны быть заменены. Трубчатые разрядники заменяют новыми, если внутренний диаметр, замеренный при испытаниях, превышает первоначаль­ный более чем на 40 %.

Если в процессе ремонта производилось вскрытие разрядника, то после ремонта он должен быть испытан в объеме профилактических испытаний.

Текущий ремонт роговых разрядников преобразовательных агрегатов выполняют 1 раз в месяц вместе с преобразователем. При этом у разрядников с дугогаситель-ными камерами и дополнительным резистором снимают камеру, осматривают рога и, при необ­ходимости, зачищают их надфилем, а наплывы снимают шабером. Затем с помощью щупа про­веряют зазор искрового промежутка, который должен составлять 1,25±0,5 мм, что соответ­ствует пробивному напряжению 6-7 кВ. При регулировке зазора ослабляют болт, крепящий неподвижный контакт, затем вставляют щуп в зазор между рогами, подвигают подвижный рог и закрепляют его, после чего камеру закрывают. Целостность резисторов сопротивлени­ем 10—12 Ом проверяют омметром. Кроме того, визуально проверяют состояние изоляции нихромовых резисторов и поверхности резисторов из бетэла. При обнаружении трещин, царапин или сколов изоляции ее восстанавливают с помощью клеев, лаков или эпоксидных шпаклевок.

По окончании ремонта на ошиновки в местах соединений, губки разъединителей, ме­ста соединения ошиновок с аппаратами наносят термоиндикаторные пленки, краску или наклеивают отпадающие термореактивные указатели.

Для защиты от перенапряжений со стороны контактной сети к фидерам постоянного тока 3,3 кВ подключают разрядники РМБВ, РМВУ, РВКУ. Подключение осуществляется через роговой разрядник, используемый в качестве предохранителя, с расстоянием между электродами 30 +2 мм и плавкой вставкой из медной проволоки диаметром 0,4+0,6 мм.

Разрядник типа РВКУ-3,ЗБ01 устанавливают на выходные опоры фидеров 3,3 кВ и заземляют на них и подключают через плавкую вставку, закрепленную на роговом разряд­нике и состоящую из двух медных проволок диаметром 0,7 мм. Разрядники, установлен­ные на фасаде здания, заземляют на внутренний контур подстанции.

Неплановые ремонты производят по результатам испытаний, а также в случае неисп­равностей, возникших в процессе эксплуатации. Неплановые испытания выполняют, если наблюдаются более частые срабатывания разрядников по сравнению с подобными, рабо­тающими в аналогичных условиях.

При капитальном ремонте разрядников производят их разборку, чистку, ремонт или замену неисправных элементов, после чего испытывают. Ремонтные работы необходимо производить в специализированных мастерских.

Испытания вентильных разрядников проводятся при выводе в ремонт оборудования, к которому подключены разрядники, но не реже 1 раза в 8 лет, при температуре не ниже + 10 °С; при меньших температурах наружного воздуха разрядники перед испытаниями должны быть прогреты при помощи воздуходувок или занесены в помещение на время не менее 10 часов.

В состав испытаний входят следующие операции.

Измерение сопротивления изоляции элементов разрядника выполняют мегаомметром на 2500 В; величи­на сопротивления изоляции не нормируется, но должна отличаться не более чем на 30 % от пре­дыдущих измерений или данных приемосдаточ­ных испытаний.

Измерение тока проводимос­ти у разрядников с шунтирующими резисто­рами и токов утечки у разрядников без них про­изводят выпрямленным напряжением по схеме, приведенной на рис. 4.43. В качестве источника выпрямленного напряжения используют уста­новку АИИ-70 с контрольной приставкой.

Рис. 4.43. Схема измерения токов

Величина пульсации выпрямленного на­пряжения допускается не более 10 %. Поэтому при измерении токов проводимости разрядников обязательно применение сглаживающей емкости С.

Для исключения из результатов измере­ний тока утечки по поверхности изолятора рекомендуется применять экранное кольцо, ко­торое представляет собой бандаж из двух-трех витков гибкой медной проволоки, наложен­ный на фарфор изолятора на расстоянии 10—20 мм от верхнего фланца изолятора.

Ток проводимости разрядника зависит от величины приложенного напряжения в тре­тьей степени, поэтому измерять и контролировать напряжение необходимо только на сто­роне выпрямленного напряжения, для чего рекомендуется использовать киловольтметр типа С-96. Величины испытательных напряжений при измерениях токов проводимости или утеч­ки разрядников приведены в Инструкции [6]. Там же приведены допустимые значения этих токов. Следует иметь в виду, что нормы на токи проводимости даются, как правило, для температуры +20° С, при других температурах величины токов проводимости следует пе­ ресчитать по формуле

где t_зам — температура, при которой проводилось измерение, °С;

I_изм — ток проводимости, измеренный при t_{зам ,} А.

Знак «минус» в скобках используется в случае, если температура t_зам выше +20° С, знак «плюс» — при температуре ниже +20 °С.

Для измерения пробивных напряжений при промышленной частоте собирают испытательную схему (рис. 4.44) и прикладывают к разряднику плавно нарастаю­щее напряжение. Время до пробоя не должно превышать 10 с. Величину пробивного напря­жения разрядника фиксируют по спаданию к нулю стрелки киловольтметра (момент разря­да конденсатора через разрядник). За пробивное напряжение испытываемого разрядника принимают среднее значение четырех последних измерений из пяти; при этом ни в одном из измерений оно не должно отличаться от нормированных пределов более чем на 5 %.

Разрядники, не прошедшие испытания, заменяют.

Взамен вентильных разрядников типа РВС и РВМГ на подстанциях могут быть ис­пользованы ограничители перенапряжений ОПН-(110-220) УХЛ.1, которые по всем основным показателям превосходят указанные аппараты. Они представляют со­бой разрядники без искровых промежутков, в которых активная часть состоит из металлооксидных нелинейных резисторов (МНР) с высоколинейной вольтамперной характе­ристикой. Резисторы размещаются в корпусе из полимерного материала, выдерживаю­щего температуру окружающего воздуха от -50° С до +40° С. ОПН не требуют какого-либо обслуживания и контроля в эксплуатации и лишь 1 раз в 2 года проводится контроль длительных токов (токов проводимости). Величина допустимого тока колеблется в пре­делах 1 миллиампера, которую предварительно проверяют перед монтажом и сравнивают с паспортной.

По указанию Департамента электрификации и электроснабжения при вводе новых участков электрификации, модернизации тяговых подстанций, ПС и ППС применяют вме­сто вилитовых разрядников ограничители перенапряжений на 3,3 кВ.

Рис. 4.44. Схема измерения пробивного напряжения разрядника на переменном токе частотой 50 Гц:

1 — регулятор напряжения ЛАТР;

2 — ис­пытательный трансформатор;

3 — защит­ный резистор (10 кОм);

4 — электростати­ческий киловольтметр;

Источник