В последние годы в отечественных силовых трансформаторах получили распространение переключающие устройства типов SAV, SCV и SDV производства заводов Германии. Все эти устройства быстродействующие резисторного типа.
Переключающее устройство типа SAV выпускается в однофазном исполнении и предназначено для регулирования напряжения на линейных выводах или в нейтрали обмотки силового трансформатора. Оно применяется в однофазных силовых трансформаторах напряжением 500 кВ типа АОДЦТН мощностью 167 MB-А, 267 MB-А и в трехфазных трансформаторах типа АТДЦТН напряжением 500 кВ мощностью 250 MB-А. В России распространены SAV 1-1600-245/245-013 спец., SAV 1-1600-123/ /245-W19, SAV 1-1600-123/245-013. Электрическая схема этих устройств показана на рис. 1, а.
Переключающее устройство типа SCV (рис. 1, б) предназначено для регулирования напряжения в нейтрали обмотки напряжением 115 кВ у трансформаторов мощностью 250 MB-А типа АТДЦТН напряжением 500 кВ, а переключающее устройство типа SDV, схема которого приведена на рис. 1,6, — для регулирования напряжения в трансформаторах с обмотками, соединенными в треугольник. Эти устройства имеют обозначения SCV- 1100-41/123-W19 спец.. SDV l-630-41/41-wl9, SDV l-1250-41/41-wl9. Устройства типа SDV применяются для регулирования напряжения в нейтрали обмоток напряжением 115 кВ трансформаторов типов ТДНС, ТРДН мощностью от 10 до 80 MB-А и на линейных выводах обмоток напряжением 35 кВ трансформаторов той же мощности.
Принципиально все переключающие устройства производства Германии по своим механическим характеристикам одинаковы и отличаются электрическими данными и числом ступеней регулирования. Конструкция контактора, избирателя и предызбирателя аналогична таковым у устройства типа РНОА.
Устройства типа SAV рассчитаны на наибольшее значение фазного тока 1600 A, SCV — 1100 A, SDV —от 630 до 1250 А. В зависимости от значения тока изменяется число контактов в контакторе: при токах до 400 А контактор имеет по одному главному и дугогасительному контакту, при токе 630 А —по два главных и дугогасительных контакта, при токах — 800—1250 А — по два главных и дугогасительных контакта с делителем тока, При токе 1600 А — по четыре главных и дугогасительных Контакта с делителями тока.
Рис. 1. Электрические схемы переключающих устройств: a — SAV; б — SCV; е — SDV
Все контакторы, рассчитанные на работу при токах более 400 А, имеют, кроме того, так называемый контакт покоя или шунтирующий нож, который в нормальной работе шунтирует все контакты контактора, являясь рабочим контактом, не участвующим в цикле переключения: этот контакт замыкается только после окончания цикла переключения и размыкается до начала переключения остальных контактов контактора.
Корпус контактора заполняется изолирующим маслом с электрической прочностью не менее 60 кВ (240 кВ/см). Контактор снабжен пружинами, которые для большей надежности выполнены составными и собраны параллельно.
Избиратель в обычном исполнении имеет однополюсное присоединение ответвлений обмоток к неподвижным контактам. В устройствах на ток 1600 А избиратель имеет двухполюсное присоединение ответвлений: регулировочная обмотка выполняется в виде двух параллельных изолированных ветвей, ответвления одной ветви обозначаются индексом а, другой — индексом б. Обе ветви к контактам избирателя подводятся отдельно.
Переключающие устройства управляются электрическим приводом ЕМ-1: в трехфазных трансформаторах используется один привод на все три регулятора, но в общем случае к каждому переключающему устройству предусмотрен свой электрический привод. Переключающие устройства — погружного типа, но могут транспортироваться отдельно от трансформатора. Для соблюдения определенных требований при монтаже переключающего устройства фирма поставляет его в четвертом положении, в котором подвижные контакты замыкают контакты третьего и четвертого ответвлений на избирателе, а контакты контактора замыкают четное плечо. Приводной вал в этом положении жестко фиксируется снаружи на головке переключающего устройства, фиксирующее устройство маркируется желтой краской, которая удаляется только после монтажа всего приводного механизма. Отдельная транспортировка переключающего устройства допускается только в подвешенном вертикальном положении на специальной жесткой раме. Монтаж переключающих устройств в трансформаторе должен производиться так, чтобы не нарушить заводские условия транспортировки, тогда после монтажа регулировочное устройство не будет требовать дополнительной настройки механизма.
Переключающие устройства типов SAV, SCV и SD\ имеют отдельное защитное реле типа ORF-25/10, которое в отличие от газового реле не работает при уходе масла из корпуса реле или заполнении его газом или воздухом. Реле струйное, устанавливается между баком контактора и расширителем, срабатывает при определенной заданной скорости струи масла в сторону расширителя при возникновении короткого замыкания в контакторе или его повреждении. Струйное реле поставляется с разомкнутыми контактами и допускает плавную регулировку уставки по скорости в пределах 1,5—2,5 м/с.
Кроме струйного реле, контактор снабжен аварийной алюминиевой мембраной, которая разрушается при резком повышении давления в баке контактора при авариях. Защита избирателя как части силового трансформатора осуществляется газовым реле BF-80/Q или РГЧЗ-66 самого трансформатора.
Для контакторов предусмотрены расширители, выполненные в виде отсека в общем расширителе силового трансформатора и разделенные перегородкой, чтобы масла расширителя контакторов и расширителя трансформатора не сообщались. Так как контактор работает относительно часто, в отсеке расширителя для контакторов продукты разложения масла будут скапливаться, в отсек расширителя трансформатора попадать не будут. Расширитель контактора снабжается стрелочные указателем уровня масла, действующим на сигнал при уровне масла ниже 100 мм. Схематическое исполнена : расширителя и установка защитного реле показаны на рис. 2.
Наладка переключающих устройств типов SAY SCV и SDV производится согласно требованиям инструкции, которая предусматривает визуальный осмотр устройства, проверку работы устройства на все диапазоне регулирования и правильности подсоединения ответвлений к избирателю измерением коэффициента трансформации, а также контроль целостности токовой цепи в процессе переключения.
Рис. 2. Установка на трансформаторе защитного реле контактора:
1 — реле: 2 — труба; 3 — кран; 4 — фильтр; 5 — перегородка; 6 — расширитель; 7 — маслоуказатель
Визуальный осмотр переключающего устройства я работы его элементов возможен только при ревизии силового трансформатора или вскрытии переключающего устройства перед монтажом. В этом случае проверяется работа контактов избирателя и предызбирателя и контактора, измеряются контактное давление и переходные сопротивления контактов по методике, изложенной ранее.
Контактное давление должно быть в пределах 28— 60 Н для шунтирующих контактов, 125—270 Н для главных контактов контактора и 80—165 Н для ламельных и концевых контактов избирателя и предызбирателя. Сопротивление контактов, измеренное микроомметром на постоянном токе, — 10—20 мкОм.
На полностью смонтированном переключающем устройстве визуально проверяют состояние привода, его элементов, а также целостность аварийной мембраны на крышке устройств. Опробованием механизма привода убеждаются в плавности и четкости его работы на всем диапазоне регулирования в обоих направлениях, в соответствии показаний указателя положений в приводе и на Переключающих устройствах, работе концевых выключателей. Опробование производится ручным приводом, при этом переключение на одну ступень должно происходить при повороте вертикального вала привода (выход из кожуха привода) на 6 оборотов, а рукоятки — на 15 оборотов.
Убедившись в нормальной работе механизма привода, производят измерение коэффициента трансформации на всем диапазоне регулирования при трехфазном возбуждении обмотки высшего напряжения силового трансформатора напряжением 220—400 В частоты 50 Гц. При одновременном трехфазном измерение коэффициента трансформации (возможно пофазное измерение) имеется возможность оценивать действие переключающих устройств отдельных фаз одновременно, что важно для проверки отсутствия разрыва силовой цепи. Если указатели приборов, установленные в схеме, не имеют в процессе измерения резких отклонений в сторону нуля шкалы при переключении с ответвления на ответвление, разрыв отсутствует. Резкое, очень кратковременное отклонение, хотя бы на одном из приборов, требует тщательной проверки схемы измерения и повторного измерения, особенно на положениях, на которых замечено это отклонение. Дальнейшие испытания или прекращают до выяснения причин обнаруженного явления, или проводят особо внимательно и тщательно.
При измерении коэффициента трансформации можно пользоваться электрическим приводом, но перед подачей напряжения питания на привод надо убедиться в исправности электрической схемы и проверить ее действие.
Снятие круговой диаграммы.
Для снятия круговой диаграммы приводным механизмом управляют при помощи рукоятки. При снятии неполной круговой диаграммы в момент срабатывания контактора фиксируют угол поворота выходного вала приводного механизма по лимбу на крышке корпуса привода; если такового нет, лимб изготовляют из картона и закрепляют на крышке привода а указатель (стрелку) на вертикальном валу, совместив с нулем лимба. Неполная круговая диаграмма должна соответствовать заводским данным, и для устройств типов SAV и SDV срабатывание контактора происходит после четырех полных оборотов вала плюс 2Н0 (всего 1720°), типа SCV также после четырех полных оборотов вала, но плюс 270° (всего 1710°). Если выявлено несоответствие диаграммы нормам, следует отрегулировать приводной механизм. Для этого освобождают нониусную муфту, чем расцепляется выходной вал природа с наружным вертикальным валом механизма переключения, и поворачивают рукояткой выходной вал привода на угол, равный половине разницы углов при работе контактора в противоположных направлениях движения привода. Поворот производят в сторону больших значений углов.
Например, при вращении по часовой стрелке контактор сработал через 1820°, а против часовой стрелки через 1640°. Угол, на 1820—1040 который требуется повернуть вал привода, составит 90° по часовой стрелке.
После поворота диаграмма будет: по часовой стрелке 1820—90= = 1730°, а против часовой стрелки 1640+90=1730°. В этом случае диаграмма находится в пределах допустимых норм.
При срабатывании контактора в одну и другую стороны при вращении привода в одну сторону диаграмма будет несколько различной за счет люфта в механизме собственно контактора, что не является браковочным фактором.
При монтаже переключающего устройства в трансформаторе или после ревизии снимают полную круговую диаграмму, чтобы убедиться в правильности сочленения не только вертикальных валов привода и механизма переключения, но и в правильном сочленении избирателя с контактором. Для этого открывают люки на крышке переключающего устройства и с помощью контактных щупов собирают схему, приведенную на рис. 15. Приводя в движение привод рукояткой, по загоранию и погасанию сигнальных ламп или отклонению указателя прибора-индикатора фиксируют углы поворота вала, при которых замыкаются или размыкаются контакты избирателя, и срабатывание контактора — по щелчку на слух. Круговые диаграммы устройств типов SAV, SCV и SDV приведены на рис. 3, а и б. Если круговые диаграммы отличаются от заводских, производится регулировка приводного механизма, после чего диаграммы снимаются вновь.
Осциллографирование действия контактов контактора переключающего устройства производится с целью проверки отсутствия разрыва цепи тока в процессе регулирования напряжения по схеме.
Рис. 3. Круговые диаграммы устройств:
а — SAV; б — SCV и SDV; К — контакторы; И — избиратели; ПН — предызбиратели
Гальванометры включаются между средним выводом обмотки Am и общей точкой подсоединения токоограничивающего резистора. Схема собирается при помощи тех же контактных щупов, что и для снятия круговой диаграммы. Осциллограмма переключающего устройства на постоянном токе приведена на рис. 4, б. на переменном токе — на рис. 4, а. Осциллограмма на переменном токе снимается только для проверки отсутствия разрыва токовой цепи» рост тока в момент переключения указывает на нормальный ход процесса регулирования; но этот рост может не быть на осциллограмме (зависит от момент возникновения «моста» при работе контактора).
Рис.4. Осциллограммы переключающих устройств типов SAV, SCV и SDV:
а — на переменном токе; б — типовая; в — по сетям
При разрыве токовой цепи осциллограмма теряет вид синусоиды. Осциллографирование на переменном токе производится по схеме «фаза — нуль» обмотки трансформатора и не требует вскрытия люков на крышке контактора, в этом его большое преимущество, но оно не дает картины работы контактов контактора. По осциллограмме на постоянном токе точно устанавливают очередность действия контактов контактора и временную характеристику Контактора. Осциллографирование контакторов рекомендуется производить одновременно трех фаз, это позволяет сразу оценить одновременность работы контакторов разных фаз и их асимметрию.
В переключающих устройствах типа SDV1, устанавливаемых на стороне высокого напряжения в обмотках, собранных в треугольник, осциллографирование трех фаз контакторов одновременно невозможно из-за взаимного влияния контакторов.
Рис. 5. Схема осциллографирования устройства типа SDV:
К — контакты контактора: R — токоограничивающие резисторы; S — выключатель; В — источник питания; С — гальванометры
В контакторе одной из фаз устанавливают изолирующие прокладки между подвижными и неподвижными дугогасительными и вспомогательными контактами обоих плеч контактора и осциллографируют работу двух фаз. Затем прокладки переставляют в одну из фаз, уже проосциллографированную, и осциллографируют третью фазу контактора. Схема осциллографирования дана на рис. 5. Во всех случаях приводной механизм при осциллографировании управляется электрическим приводом.
Если контактор по результатам осциллографирования не удовлетворяет требованиям инструкции фирмы, следует обратиться на завод-поставщик силового трансформатора. Вибрация контактов, наблюдаемая на осциллограмме, не является основанием для браковки переключающего устройства, так как объясняется часто условиями осциллографирования: малыми значениями напряжения питания постоянного тока 6—24 В и тока до 2 А. Время работы контакторного моста составляет 65±20 мс, а время собственно положения «мост» 20—42 мс.
Автором опробовано при пусконаладочных работах осциллографирование контакторов на постоянном токе без вскрытия люков контактора, результаты получены удовлетворительные.
