Переключающее устройство типа РНОА-220/2000 применяется для регулирования напряжения под нагрузкой у силовых трансформаторов типа АОДЦТН-267000/500, трехфазной мощностью 800 тыс. кВ-А, напряжением 500 кВ. Регулирование напряжения происходит на линейных выводах обмотки напряжением 220 кВ.
Переключающее устройство типа РНОА-220/2000 погружного типа, класс напряжения 220 кВ.
Номинальное напряжение, кВ 230
Номинальный ток, А 2000+10%
Число ступеней регулирования 12 или 16
Время работы переключающего устройства на одну ступень от электропривода, с 10
Сквозной ток короткого замыкания, к А 28,5
Ток динамической устойчивости, кА 72
Масса устройства, кг:
без масла 1530
с маслом 2000
Устройство типа РНОА-220/2000 также состоит из избирателя и контактора, но механизм контактора включает два контактора типа КНОА-110/1000 (контактор напряжения однофазный автоматический на напряжение 110 кВ и номинальный ток 1000 А), работающих одновременно.
Для обеспечения одновременности размыкания (замыкания) контактов двух параллельно работающих контакторов подвижные рычаги соответствующих плеч соединены так называемыми синхронизирующими связями. Конструкция этих связей позволяет регулировать в определенном диапазоне скорость движения механизма контакторов. Так, например, при меньшей скорости движения рычагов одного из механизмов регулировочный винт следует ввернуть на 1,5 оборота той именно части синхронизирующей связи, скорость которой меньше. При регулировке не допускается полное до соприкосновения витков сжатие пружины. Если при регулировке допустимая разновременность не достигнута, то механизмы подлежат ремонту или замене.
Равномерность скорости движения обоих контакторов, включенных электрически параллельно, имеет большое значение, так как именно она является одним из условий, определяющих величину уравнительности тока, возникающего в параллельной ветви двух контакторов.
Поскольку абсолютной равномерности скорости, а следовательно, и одновременности срабатывания контактов обоих контакторов достичь практически невозможно, в переключающем устройстве в цепи контактора предусмотрен делитель тока. Делитель тока через систему шин связан с одной стороны с подвижными системами рычагов обоих контакторов КНОА, а с другой — с линейным зажимом (выводом Ат) обмотки напряжения 115 кВ. Делитель тока предназначен для выравнивания токов между параллельными контакторами. В момент коммутации тока он равномерно распределяет ток между ветвями. При появлении в параллельных ветвях разности токов, т. е. уравнительного или циркулирующего тока, в делителе тока, представляющем собою дроссель с двумя обмотками, включенными встречно в каждую из параллельных ветвей, наводится э. д. е., направленная против э. д. с. уравнительного тока. В результате уравнительный ток уменьшается. При этом противодействующая э. д. с. делителя тока пропорциональна уравнительному току.
Конструктивно делитель тока представляет собой два сердечника из электротехнической стали Ш-образной формы. Сердечники связываются между собой перемычкой. Обмотки делителя выполняются из медной проволоки прямоугольного сечения и насаживаются на средний стержень сердечника делителя.
Переключающее устройство типа РНОА-220/2000 имеет в контакторе четыре токоограничивающих сопротивления, по два в каждой параллельной ветви. Токоограничивающие сопротивления изготавливают из пластинчатого фехраля. Пластины фехраля собирают в пакеты, в которых соединяются между собой последовательно. Каждый пакет состоит из 10—15 пластин в зависимости от величины токоограничивающего сопротивления. Друг от друга пластины изолированы термостойким пластмассовым лаком. Сопротивления набирают, как правило, из 14 пакетов, между 7-м и 8-м пакетами имеется контактный вывод В (рис. 18) для подсоединения делителя тока. Токоограничивающие сопротивления имеют величину 1,9 Ом для трансформаторов мощностью 267 тыс. кВ-А и 2,5 Ом для трансформаторов мощностью 167 тыс. кВ-А.
Шунтирующий нож. Для повышения надежности контактной системы контактора применяется специальный контакт (нож), который в нормальном режиме работы трансформатора шунтирует контакты контакторов КНОА. Шунтирующий контакт (рис. 19) представляет собой нож, движущийся в ламельном контакте Л, состоящем из 10 ламелей, и замыкающий розеточные контакты РК но очереди. Розеточный контакт состоит из плоских ламелей, шарнирно закрепленных на токосъемной пластине.
Нож образует вместе с нажимным контактом единую конструкцию, связывающую неподвижные главные и вспомогательные контакты контактора и средний зажим В (рис. 1) токоограничивающего сопротивления. Нажимной контакт состоит из четырех контактных ламелей и при помощи цилиндрических пружин создает контактное давление на неподвижный регулирующий контакт корпуса контактора.
Рис. 1. Схема токоограничивающего сопротивления переключающего устройства типа РНОА-220/2000.
Шунтирующий нож при работе приводом совершает возвратно-поступательное движение вдоль механизма контактора. После включения привода шунтирующий нож начинает движение в розеточном контакте, после
поворота вертикального вала привода на 182° выходит из розеточного контакта и, продолжая движение в ламельном контакте (см. рис. 2), еще через 126° (всего 308°) поворота вертикального вала заходит в розеточный контакт другой ветви контакторов КНОА. За время движения шунтирующего ножа в цикле розетка — ламель — розетка происходит один полный цикл переключения ответвлений регулировочной обмотки трансформатора
Электрическая связь шунтирующего ножа осуществлена скользящим ламельным соединением с делителем тока у линейного вывода Ат обмотки 115 кВ (рис. 3).
Электрическая схема устройства типа РНОА-220/2000 приведена на рис. 4. Последовательность работы контактов следующая (при условно принятом положении: замкнуты контакты левых ветвей контакторов КНОА):
а) размыкается контакт 1 шунтирующего ножа;
б) размыкаются главные контакты 2 и 2' контакторов;
в) размыкаются вспомогательные контакты 3 и 3' контакторов;
г) замыкаются контакты 5 и 5' правой ветви контакторов, образуя тем самым «мост», т. е. регулируемая секция регулировочной обмотки оказывается замкнутой на токоограничивающие сопротивления обоих ветвей контакторов и в ней проходят рабочий ток, равный в каждой ветви приблизительно половине тока нагрузки, и циркулирующий ток;
д) размыкаются контакты 4 и 4' левой ветви, таким образом левая ветвь контактора оказывается отключенной, и весь ток проходит по правой ветви, соединенной со следующим ответвлением избирателя переключающего устройства;
е) замыкаются вспомогательные контакты 6 и 6'\
ж) замыкаются главные контакты 7 и 7'\
з) замыкается контакт 8 шунтирующим ножом.
Цикл переключения окончен.
Рис. 2. Шунтирующий контакт (нож) ШН.
В дальнейшем при работе приводом происходит переключение контактов нечетного ряда избирателя.
Последующее ответвление и лишь после этого контакты контактора срабатывают, но уже в обратном порядке. Тем самым подготавливаются к переключению контакты четного ряда избирателя.
Наладка переключающего устройства.
Перед испытанием переключающее устройство проверяется согласно требованию заводской инструкции. Правильность механической сборки и регулировки контакта регламентируется контактным усилием, которое должно быть для дугогасительных контактов в пределах 60—100 Н, для вспомогательных контактов 160—220 Н и для главных контактов 200—240 Н.
Рис. 3. Электрическая схема переключающего устройства типа РНОА-220/2000.
К — контактор; И — избиратель; Кт — шунтирующий контакт; R,, R2, R'u R'i — токоограничивающие сопротивления; ДТ - делитель тока; Р — разрядник; РО — регулировочная обмотка.
Ход вспомогательных контактов должен быть 12±4 мм, но при их соприкосновении минимальное расстояние между главными контактами допускается 1,5 мм. Если это расстояние меньше 1,5 мм, вспомогательные « главные контакты, практически представляющие общую конструкцию, подлежат замене. Положение шунтирующего ножа должно соответствовать показанному на рис. 19, т. е. расхождение разомкнутого контакта должно быть 64 мм, а со стороны замкнутого контакта нож должен входить в розетку на глубину не менее 20 мм. После ревизии переключающего устройства и сочленения его с приводом (если переключающее устройство по каким-либо причинам траспортировалось отдельно) проверяется его работа на всем диапазоне регулирования. Для этого пользуются ручным приводом. Для перевода устройства из одного положения в другое требуется совершить 15 оборотов рукоятки. В крайних положениях (1-м и 13-м или 17-м) переключающего устройства проверяется правильность установки механических ограничителей (концевиков) хода привода. Они должны допускать отклонение от нуля шкалы (лимба) в крайних положениях переключающего устройства в пределах 10°.
Прокручиванием механизма на всем диапазоне проверяют, кроме того, плавность его хода, отсутствие трения, заеданий и других механических дефектов, определяемых зрительно и на слух. После этого производят электрические испытания переключающего устройства, включающие проверку характеристик трансформатора и собственно переключающего устройства.
Измеряют методом падения напряжения или при помощи омметра сопротивление постоянному току обмотки трансформатора на всех ответвлениях. Этим косвенно контролируется качество контактных соединений в обмотках трансформатора. Значения сопротивлений, приведенные к заводской температуре, не должны отличаться от данных, приведенных в заводском паспорте или протоколе, более чем на 2%. Проверяется на всех ответвлениях коэффициент трансформации (при подаче переменного напряжения 220—400 В на обмотку высшего напряжения), который также не должен отличаться от заводских данных более чем на 2%. При проверке коэффициента трансформации рекомендуется следить за указателем измерительного прибора вольтметра: резкое отклонение, пусть даже кратковременное, указателя в сторону нуля шкалы указывает на наличие дефекта в схеме измерения. Поэтому надо убедиться в исправности схемы и повторить измерения. Если при этом характерное отклонение не исчезнет, то это указывает на возможность дефекта в регулировочном устройстве. Дальнейшие испытания следует производить с особой тщательностью и внимательностью.
Снимается круговая диаграмма переключающего устройства. Для этого открываются люки «верху крышки устройства и через них вставляют контактные щупы.
Круговая диаграмма снимается дважды в одном и другом направлениях, т. е. по два переключения подряд в каждом направлении. Перед снятием круговой диаграммы приводом следует провернуть устройство на одно-два положения в направлении снятия диаграммы, чтобы исключить люфты приводного механизма и точнее установить нормальное положение переключателя по указателю положений в приводе и нулю шкалы лимба на крышке кожуха привода.
Лампочка в схеме фиксирует моменты замыкания и размыкания соответствующих контактов избирателя и контакторов, аналогично тому, как это рассмотрение) для переключающего устройства типа РНОА-110/1000.
Отличие в круговых диаграммах, снятых в различных направлениях, допускается, но не более чем на 6%.
Рис 4. Круговая диаграмма переключающего устройства типа РНОА-220/2000.
К — контактор; И — избиратель; заштрихованная часть — контакт замкнут; незаштрнхованная часть — контакт разомкнут.
Круговая диаграмма переключающего устройства типа РНОА-220/2000 приведена на рис. 4.
Согласно расчетной диаграмме работа контактов переключающего устройства типа РНОА-220/2000 происходит в такой последовательности (отсчет угла поворота вала ведется от начала положения — 0°):
1) размыкаются контакты избирателя Ичет при повороте вала на угол от 90 до 110°;
замыкаются контакты избирателя И чет при повороте вала на угол от 133 до 149°;
размыкается контакт ШИi шунтирующего ножа при повороте вала на угол от 166 до 202°;
срабатывают контакты контакторов Ki—Ku при повороте вала на угол от 250 до 280°;
замыкается контакт ШНц шунтирующего ножа при повороте вала на угол от 300 до 316°.
Угол между работой контактора и замыканием розеточного контакта шунтирующего ножа должен быть не менее 15°, т. е. контактор всегда должен опережать замыкание шунтирующего ножа при работе на четное плечо избирателя и, наоборот, отставать, т. е. срабатывать после размыкания шунтирующего контакта (ножа), при работе на нечетное плечо избирателя.
Минимально допустимый угол между размыканием и замыканием подвижных контактов избирателя —20°.
В процессе эксплуатации ввиду износа привода и контактной системы круговая диаграмма может и будет отличаться от первоначальной, но допустимое отклонение должно быть в пределах ±20° при обязательном соблюдении условия, что а 15° и 20°.
Перед снятием круговой диаграммы и после снятия рекомендуется произвести контрольное измерение токоограничивающих сопротивлений между розеточным контактом шунтирующего ножа и неподвижным дугогасительным контактом контакторов.
Для измерения этих сопротивлений розеточный контакт контролируемого плеча контактора должен быть разомкнут.
Осциллографирование работы переключающего устройства РНОА-220/2000 выполняется для проверки отсутствия разрыва токовой цепи при переключениях и определения времени срабатывания. Осциллограмма работы РНОА-220/2000 приведена на рис.
