Испытание приводов к выключателям высокого напряжения необходимо проводить для проверки их качества, определения рабочих характеристик и накопления необходимых материалов для дальнейшего совершенствования конструкции. Испытания приводов проводятся аппаратостроительными заводами, а также на месте установки — в эксплуатации.
Испытания, проводимые на аппаратостроительных заводах, можно разделить на контрольные, типовые и специальные.
Контрольные испытания проводятся для проверки качества выпускаемых приводов. Этой проверке подвергаются все приводы, выпускаемые заводом. Так как заводы выпускают большое количество приводов, то эти испытания ограничиваются по объему согласно ГОСТ 688-41.
При контрольных испытаниях производится:
- проверка исправности действия механизма привода при номинальном, повышенном и пониженном (в установленных пределах) напряжении на зажимах путем включения и отключения его 10—20 раз со спаренным с ним выключателем соответствующей мощности;
- испытание напряжением для проверки электрической прочности изоляции напряжением 2 кВ при 50 гц в течение 1 мин;
- определение важнейших характеристик (например, угла поворота вала привода и вала выключателя), а также сопротивления обмоток включающих и отключающих электромагнитов, максимального включающего момента и т. п.;
- проверка срабатывания привода при минимальном напряжении на включающей и отключающей катушках электромагнитов;
- проверка времени включения и отключения выключателя приводом при номинальном напряжении (давлении) на приводе;
- измерение скорости включения и отключения выключателя (без масла) при номинальном напряжении (давлении) на приводе;
- испытание электрической прочности межвитковой изоляции, при котором обмотки переменного тока должны выдерживать не менее чем 3,5-кратное номинальное напряжение, а обмотки постоянного тока не ниже чем 2,5-кратное эффективное напряжение переменного тока в течение 1 мин.
В приводах, на которых установлены реле максимального тока, подвергаются испытаниям:
а) реле максимального тока мгновенного действия и другие встроенные отключающие элементы на отключающий ток в амперах при различных уставках;
б) реле максимального тока с выдержкой времени — на отключающий ток (ток трогания с выдержкой времени) при различных уставках на приводе, точность выдержки времени, точность уставки отключающего тока и т. п. Начальный отключающий ток без выдержки времени проверяется на уставке 5 а. Указанные контрольные испытания являются примерными и не полностью охватывают всевозможные испытания различных приводов, они могут быть расширены или уменьшены в зависимости от конструкции привода.
Типовые испытания проводятся на аппаратостроительных заводах при выпуске каждой новой конструкции и при проверке работы старых конструкций, идущих в производстве. Для старых конструкций проверка работы привода совместно с выключателем проводится периодически в соответствии с ГОСТ 688-41. Типовые испытания нагрева, изоляции и механической стойкости повторяются не реже 1 раза в 3 года. При этой проверке определяются наиболее существенные характеристики и соответствие их расчетным данным или тем, которые гарантирует завод. Объем типовых испытаний значительно шире, чем контрольные испытания, хотя некоторые проверки выполняются как при типовом, так и при контрольном испытании.
При типовых испытаниях производится:
- проверка скорости включения и отключения выключателя с данным приводом;
- проверка времени включения и отключения выключателя с данным приводом;
- определение минимального напряжения на катушке включающего электромагнита, при котором привод способен включить выключатель;
- проверка характера изменения скорости после замыкания дугогасительных контактов выключателя;
- проверка способности привода включить выключатель на усилия, развиваемые действием электродинамических сил токов короткого замыкания;
- проверка собственного времени отключения выключателя с приводом при мгновенном снижении напряжения с номинального до нуля на катушке реле минимального напряжения;
- измерение сопротивления катушки включающего и отключающего электромагнитов и электрической прочности изоляции привода в целом;
- определение температуры перегрева катушки включающего электромагнита;
- проверка действия механизма свободного расцепления в соответствии с ГОСТ 687-41;
- проверка действия механизма привода на отсутствие явления «прыгания» выключателя при включении на специальную автоматическую команду на отключение от контактов КБ (в цепи включения), при напряжении на включающей катушке привода U = 0,8Uн, U = Uн и U=1,1Uн;
- измерение времени цикла АПВ (наименьшее) при напряжениях U= 0,8Uн; U=Uн; U=1,1Uн;
- измерение на бойке отключающего электромагнита усилий, необходимых для срабатывания механизма свободного расцепления на всем ходу включения с учетом перехода за нормальное включенное положение;
- снятие кривых зависимости угла поворота вала привода от хода траверсы и угла поворота вала выключателя;
- проверка механизма привода и других частей на многократное включение и отключение.
Кроме перечисленных основных испытаний привода с выключателем, могут быть проведены и другие испытания, необходимость которых может возникнуть в процессе испытаний или могут быть заранее предопределены конструкцией.
Временные и скоростные характеристики включения выключателя тем или иным приводом можно снимать посредством электромагнитного вибрографа. Электромагнитный виброграф представляет собой катушку с колеблющимся якорем. При питании вибрографа от сети
50 гц якорь совершает 100 колебаний в секунду. При движении контактов с ними движется закрепленная полоска бумаги, на которой виброграф рисует синусоиду.
В зависимости от скорости движения контактов синусоида получается растянутой или суженной.
Рис. 11-1. Кривая зависимости скорости движения контактов выключателя (при включении приводом) от хода движения траверсы.
По данным этих синусоид строят кривые зависимости скорости движения контактов выключателя при включении от хода контактов — траверсы (рис. 11-1). Привод должен обеспечить включение выключателя при величине напряжения на зажимах привода в пределах от 80 до 110% от номинального напряжения, на которое рассчитана включающая катушка электромагнита, кроме электромагнитных и электродвигательных приводов прямого действия, предназначенных для включения выключателей на токи короткого замыкания более 50 ка (амплитуда). В последнем случае пределы оперативной работы устанавливаются от 85 до 110% номинального напряжения независимо от величины его.
Действие отключающих электромагнитов от независимого вспомогательного источника постоянного или переменного тока при замыкании цепи отключения должно обеспечивать надежную работу при напряжении на катушке в пределах от 65 до 120% номинального напряжения. При проведении таких испытаний одновременно проверяют надежность работы блокировочных устройств. Все блокировочные устройства, действующие при замыкании цепи блокировки, должны надежно работать при величине напряжения в пределах от 80 до 110% от номинального напряжения при превышении температуры в цепях электромагнитов — включения не выше +40° С.
Испытания напряжением изоляции включающих и отключающих катушек электромагнитов блок-контактов и контактов сигнализации проводятся как для привода в собранном виде, так и для законченных элементов привода (обмотки, электродвигатели и др.), выпускаемых заводом в качестве запасных частей.
Испытание межвитковой изоляции обмоток производится переменным током путем непосредственного приложения к зажимам обмотки напряжения повышенной частоты или путем индуктирования в испытуемой обмотке напряжения промышленной частоты. Во время испытания температура обмоток изоляции не должна превышать допустимых величин, приведенных в табл. 11-1, при температуре окружающей среды не выше +35° С и при следующих условиях работы: а) после протекания по обмотке тока, соответствующего номинальному напряжению, в течение 10 сек, если время протекания тока по обмотке зависит от оператора; б) после десятикратного включения привода подряд при номинальном напряжении с минимальными возможными интервалами для данного механизма (если время протекания тока по обмотке не зависит от оператора).
Сопротивление изоляции катушки включающего электромагнита должно быть измерено в холодном состоянии, т. е. до включений выключателя, а также после десятикратного включения и отключения подряд при номинальном напряжении на зажимах привода.
Превышения температуры катушки можно определить по следующему уравнению:
где — температура катушки в холодном состоянии, т. е.
до включений, она равна температуре окружающей среды, °С;
t2 — температура нагретой катушки, т. е. после включения, °С;
R1 — сопротивление катушки при температуре t1, ом;
R2 — сопротивление катушки при температуре f2, ом.
Превышение температуры Δt, определенное по этой формуле, не должно превышать величин, указанных в табл. 11-1 для соответствующего типа изоляции.
Таблица 11-1
Проверка действия механизма свободного расцепления привода осуществляется при автоматической подаче команды на отключение, в процессе включения выключателя, в момент касания контактов КБО и контактов выключателя. В это время выключатель отключается, и благодаря наличию специальных контактов не должно быть прыгания, а механизм свободного расцепления должен обеспечивать четкое включение.
При проверке автоматического повторного включения выключателя приводом необходимо заранее подготовить специальную схему так. чтобы при подаче импульса на отключение была подана команда на включение. Время АПВ может быть измерено электрическим секундомером.
Испытание действия механизма привода и других частей производится на многократные включения и отключения. При этом привод вместе с контактором, блок- контактом, ключом управления и т. п. должен выдерживать не менее нижеследующего числа включений и отключений с соответствующим выключателем при номинальном напряжении на зажимах привода (для пневматических приводов при номинальном давлении):
С выключателями мощностью отключения до 500 МВА не менее...........2 000 включений
С выключателями мощностью отключения 750 МВА и выше ..... не менее 1 000 включений
Кроме того, привод должен выдерживать без каких- либо механических повреждений не менее 25 включений и 25 отключений с соответствующим выключателем при наивысшем напряжении на зажимах на приводе (или при наивысшем давлении), при котором гарантируется оперативная работа привода с выключателем при условии соблюдения необходимых интервалов для охлаждения привода. После этих испытаний привод должен быть пригоден для дальнейшей работы, причем допускается незначительная дополнительная регулировка.
Специальные испытания. Иногда возникает необходимость в проведении специальных испытаний, в частности при внесении изменений в конструкцию привода, вызванных условиями работы, требованиями заказчика или при необходимости выяснения причин брака или аварии, а иногда для проверки расчетных и конструктивных данных, которые возникли при проектировании.
Эти испытания могут быть разнообразными по характеру и объему и поэтому они относятся к области крупных исследований. К числу последних можно отнести испытания новых приводов с выключателями, для которых они предназначены, на указываемый заводом-изготовителем ток включения*, при повышенных и пониженных напряжениях на включающей катушке привода, а также испытания на надежное удержание выключателя во включенном положении при прохождении через выключатель предельного сквозного тока.
* См. ГОСТ 687-41 «Выключатели высоковольтные».
При действии отключающего электромагнита во время автоматического и ручного включения на ток включения привод должен надежно производить освобождение подвижных частей выключателя.
Испытания приводов на месте установки в эксплуатации.
Испытания приводов в эксплуатации могут быть проведены после ревизии, осмотра или установки и монтажа новых распределительных устройств. Такие испытания проводятся для проверки работы приводов во время их эксплуатации и своевременного устранения дефектов (особенно после ремонта). Эти испытания могут проводиться в следующем объеме:
а) испытание напряжением включающих и отключающих катушек электромагнитов, контактов сигнализации и блокировки;
б) проверка исправности действия подогрева, установленного в шкафу управления у приводов наружной установки;
в) проверка механических характеристик в пределах контрольных заводских испытаний;
г) различные испытания специального характера, необходимость которых выявлена во время ремонта или осмотра приводов.
При окончании монтажа распределительных устройств проводятся испытания приборов совместно с выключателями и всей остальной аппаратурой.
