Регулируемые трансформаторы - Испытания переключателей ответвлений

ИСПЫТАНИЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ ОТВЕТВЛЕНИЙ

а)  Общие положения

Длительная и надежная эксплуатация регулируемых трансформаторов любой мощности возможна только при четкой и безаварийной работе переключающего устройства. Все переключатели ответвлений, предназначенные для встроенного регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой, подвергаются соответствующим испытаниям как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации.
После оборки переключателя прежде всего надо убедиться в правильности соединения отдельных его узлов и проверить последовательность работы отдельных частей переключателя. Особое внимание обращают на сборку контактной системы переключателя, крепление контактов, состояние нажимных пружин, затяжку гаек и других приспособлений, удерживающих контакты. Проверяется также правильность присоединения приводного электродвигателя, направление его вращения и движения переключателя (последнее должно совпадать с указателями положений). Правильность установки указателей положений и стопорных болтов головок (рукояток) переключателей проверяют особо. Кроме того, проверяют также все клеммные присоединения на досках щитов управления и панелях автоматики. Присоединение контрольных проводов и кабелей должно соответствовать монтажным схемам.
В соответствии с ГОСТ 8008-56 для переключателей регулируемых трансформаторов устанавливаются следующие виды испытаний при изготовлении:

1. Испытание на механическую прочность.
2. Измерение давления контактов.
3.  Измерение углов отрыва подвижных контактов от неподвижных.
4. Измерение крутящего момента.
5. Измерение переходных сопротивлений контактов.
6. Испытание на нагревание.
7. Испытание током короткого замыканий.
8. Испытание электрической прочности изоляции приложенным напряжением.
9. Проверка последовательности действия контактов переключателя (снятие круговой диаграммы). Последнее испытание производится также в процессе эксплуатации трансформатора. 

В случае применения переключателей особых конструкций объемы контрольных и типовых испытаний, а также методы дополнительных испытаний указываются в технической документации на данный трансформатор. Требования, указанные в инструкциях заводов-изготовителей, являются обязательными.
Все остальные виды испытаний, относящиеся к включению трансформатора и не связанные с переключающим устройством, производят так же, как и для обычных регулируемых трансформаторов, в соответствии с действующими правилами и инструкциями.

б)  Методика проведения испытаний

1. При испытании на механическую прочность переключатели подвергаются установленному заводскими требованиями числу переключений. Испытание производят с помощью электродвигателя привода переключателя или каким-либо другим способом. Переключатель считается выдержавшим испытание на механическую прочность, если у него не произошло повреждение пружин, контактов, не наблюдается отслаивания антикоррозийного или другого специального покрытия и не произошло иных повреждений, препятствующих нормальной работе переключателей. Кроме того, проверяется величина люфтов и последовательность срабатывания контактов переключателя (см. § 10).
2. Измерение давления контактов производится динамометром или с помощью грузов. При этом измеряют минимальное усилие, с которым надо отжать контакт до погасания контрольной лампы, включенной в цепь контакта последовательно, или до освобождения зажатого между контактами щупа толщиной 0,1—0,2 мм. В зависимости от конструкции и назначения переключателя величина давления подвижных контактов на неподвижные (в рабочих положениях) может быть различной. Для переключающих устройств, рассчитанных на номинальное напряжение до 35 кВ и рабочий ток до 150 а, давление контактов должно быть от 3,0 до 5,0 кГ в точках касания контактов. Для аппаратуры более мощных трансформаторов, рассчитанной на напряжения 35 и 110 кВ (с заземленной нулевой точкой), давление на контакты должно быть увеличено. Так, для подвижных контактов давление должно быть 8—10 кГ, а для отводящих контактов — 5—6 кГ на один контакт.
3. Измерение углов отрыва подвижных контактов от неподвижных производится при вскрытом переключателе; ведущий вал переключателя медленно вращают до погасания сигнальной лампы, включенной последовательно с контактами. Момент погасания лампы указывает на момент отрыва подвижного контакта от неподвижного.

Измерение углов отрыва удобно производить по развернутой круговой диаграмме переключателя, поэтому его следует совмещать со следующим видом испытаний —  проверкой последовательности срабатывания контактов переключателя. Этот вид испытаний является наиболее ответственным, так как он определяет надежность работы переключателя и проводится не только после сборки, но и в процессе эксплуатации трансформатора. Поэтому описание методики снятия и построения круговых диаграмм для переключателей различных конструкций выделено в отдельный параграф (см. § 10).

1. Для измерения крутящего момента на ведущем валу переключателя закрепляют рычаг, к свободному концу которого прикрепляют динамометр. К динамометру прикладывают усилие, необходимое для переключения переключателя в направлении, перпендикулярном к плечу рычага. Величину крутящего момента (в килограммометрах) определяют по формуле

 где Р — наибольшее усилие, приложенное к динамометру, кГ; L — плечо рычага, м.

1. Измерение переходных сопротивлений контактов переключателя постоянному току производят мостом для измерения малых сопротивлений, микроомметром или методом падения напряжения. При измерениях провода приборов присоединяют непосредственно к соответствующим контактам переключателя.
2. Испытание переключателя на нагревание производят номинальным током переключателя до установившейся температуры. Конечное превышение температуры контактов и подводящих проводов над температурой окружающей среды измеряют с помощью термопар, установленных на контактах в непосредственной близости от места соприкосновения контактов. Одновременно измеряется температура окружающей среды.

Если переключатель предназначен для работы в маслонаполненных трансформаторах, испытания на нагревание производят в масле. После испытаний проверяют состояние контактных поверхностей, на которых не должно быть следов подгорания или других повреждений, препятствующих нормальной работе переключающего устройства.

1. Испытание током короткого замыкания. При испытаниях значение тока короткого замыкания (Iк.з) должно быть равно наибольшему значению установившегося тока короткого замыкания тех трансформаторов, для которых предназначен переключатель, но не более чем 25Iном. Испытание производят в течение времени, где Iном — номинальный ток переключателя.

Включение тока короткого замыкания производят в ударном режиме, т. е. толчком. После этого, не изменяя положения переключателя, его подвергают повторному испытанию на нагревание (п. 6) и вновь измеряют переходное сопротивление контактов.
После испытания током короткого замыкания контактная система не должна иметь следов оплавления, сваривания и других повреждений, препятствующих нормальной работе переключателя в дальнейшем. Превышение температуры и переходные сопротивления контактов не должны превосходить допустимых значений.

1. Испытанию электрической прочности изоляции приложенным напряжением подвергаются все изоляционные промежутки и элементы изоляционных конструкций переключателя. Все испытания производят при частоте переменного тока 50 Гц в течение 1 мин по той же методике, что и испытание изоляции трансформаторов приложенным напряжением.

Переключатели для трансформаторов с классом изоляции 154 кВ и выше испытывают в нагретом (до 80—90° С) трансформаторном масле, имеющем электрическую прочность не ниже 30 кВ. Переключатели для трансформаторов с классом изоляции ниже 154 кВ испытывают в ненагретом трансформаторном масле с предварительной выдержкой переключателя в этом масле до прекращения выделения пузырьков воздуха из масла.
Переключатель считается выдержавшим испытание приложенным напряжением, если не произошло пробоя, перекрытия его изоляции и не наблюдалось частичных разрядов в масле.