Испытания выключающих аппаратов в реальных сетях энергосистем имеют то преимущество, что для них не требуются дорогостоящие испытательные установки. Однако такие испытания имеют и ряд серьезных недостатков.
При испытаниях на отключение предельной мощности выключатель должен отключить ток короткого замыкания порядка десятка и сотен килоампер, при данном номинальном напряжении. Кажущаяся трехфазная мощность короткого замыкания
(1-1)
может достигать значений десятков миллионов киловольтампер. В связи с этим для испытаний, проводимых в сети, необходимо выбирать соответствующую схему испытания, при которой обеспечивается испытательная мощность. Часто для проведения испытаний в сетях нужно отключать потребителей части или всей энергосистемы. Как показывает опыт, постановка таких испытаний связана с трудностями, так как для технологического процесса ряда промышленных потребителей требуется бесперебойное энергоснабжение. Кроме того, сильные толчки нагрузки при испытаниях могут нарушить нормальную работу энергосистемы.
Проводить испытание выключателей в полевых условиях не всегда возможно, так как число испытаний при исследовании новых конструкций дугогасящих устройств весьма велико, а режим работы энергосистемы часто не разрешает проведение опытов. По данным Η. М. Чернышева, в лаборатории коммутационной аппаратуры ВЭИ за три года было произведено свыше 5000 опытов короткого замыкания. Проведение такого объема исследований в реальных сетях практически исключается, поэтому в сетях возможны лишь эпизодические, контрольные испытания выключателей.
В качестве примера рассмотрим схему рис. 4, приведенную в работе [88], сетевой лаборатории для испытания выключающих аппаратов. Эта лаборатория находится на одной из подстанций энергосистемы. Питание сетевой лаборатории производится по двум линиям напряжением 6 кВ и 110 кв9 которые обеспечивают необходимую мощность короткого замыкания на шинах подстанции. Схема сетевой лаборатории обеспечивает получение испытательной мощности от линии 110 кВ при токах от 500 до 2500 а.
Рис. 4. Принципиальная однолинейная схема первичной коммутации сетевой лаборатории мощности отключения.
В цепи испытания АБВ силовые трансформаторы служат в качестве реактивности для ограничения тока короткого замыкания. Для получения предельной испытательной мощности короткого замыкания сети трансформаторы отключаются. При испытании в цепи АБДЕ питание производится от линии 110 кВ на токи от 8 до 25 ка9 а трансформаторы 6—10 кВ работают на понижение напряжения. Регулирование тока короткого замыкания в этом случае достигается изменением числа параллельно включенных трансформаторов.
При испытании в цепи ГДЕ питание производится от линии 6 кВ. Для изменения величины тока от 20 до 6000 а применяется воздушный реактор L.
Испытания в цепи ГДБВ производятся при напряжениях 65—130 кВ.
В качестве защитных выключателей ЗВ на линии 6 кВ применены масляные выключатели типа ВМГ-133-11, а на линии 110 кВ — МКП-160. Назначение ЗВ — включить на короткое замыкание и отключить его при отказе испытуемого выключателя ИВ9 погасить дугу.
Схема управления защитного выключателя ЗВ и испытуемого выключателя ИВ сблокирована и должна быть синхронизирована с моментом включения электромагнитного и катодного осциллографов. Импульс на отключение ИВ и регулирование времени металлического короткого замыкания подается от блок-шайбы, установленной на валу ЗВ. Ограничения, налагаемые энергосистемой на условия испытания, состоят в том, что испытания при отключении большой мощности короткого замыкания разрешаются только по циклу 0 — отключение предварительно включенного ИВ*.
При испытаниях желательно иметь возможность широко варьировать токи и напряжения. В условиях сетевых испытаний такая возможность ограничена. Кроме того, сетевые испытания не дают возможности испытывать новые выключатели на мощности, большие, чем те, которыми располагает энергосистема. Между тем современные энергосистемы развиваются весьма быстро, поэтому новые выключатели должны рассчитываться и испытываться на все увеличивающиеся мощности отключения.
Несмотря на это сетевые испытания проводятся в ряде случаев и в настоящее время. Но одновременно с развитием выключающих аппаратов идет поиск и развитие специальных установок и методов испытаний и исследований выключающих аппаратов. Появление первых лабораторий мощности отключения на ударных генераторах относится к 1915—1920 гг. [25].
* В гл. VII, § 42 будут рассмотрены возможности сетевых испытаний при напряжении 500 кВ в Бескудниковском научно-исследовательском центре.
