Файл: Реферат по дисциплине Устройства защиты энергооборудования и управления электрических аппаратов.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Уральский энергетический институт

Кафедра «Электротехника»

РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Устройства защиты энергооборудования и управления электрических аппаратов»
Испытания на коммутационную способность. Нормирование испытательных параметров. Переходное восстанавливающееся напряжение. Установка для проведения испытаний.

Руководитель Студент Группа

Яковенко С.Р. Лысков А.С. ЭН-490007

Екатеринбург

2023

Содержание

Введение

Коммутационная способность аппарата, характеризуемая его включающей и отключающей способностями, должна проверяться в режимах редких коммутаций и (или) токов короткого замыкания в соответствии с требованиями стандартов на конкретные виды аппаратов.
Если аппарат предназначен для работы в нескольких категориях применения, то испытания следует проводить в наиболее типичной категории применения, установленной в стандартах на конкретные виды аппаратов.
Проверка включающей и отключающей способностей может быть объединена в одном испытательном цикле или проводиться в виде отдельных испытаний.

Если необходимое для испытания аппарата общее количество коммутационных операций превышает установленное в стандартах на конкретные виды, то допускается проводить испытания по частям на нескольких одинаковых аппаратах.

---

Испытание аппарата на коммутационную способность следует проводить в его рабочем положении, имитирующем условия монтажа и эксплуатации. Если аппарат предназначен для работы в разных рабочих положениях, то он должен испытываться в наиболее неблагоприятном положении.

Если в стандарте на конкретный вид аппаратов не установлено, с какой стороны аппарата подключается источник питания, испытания следует проводить дважды: один раз источник следует подключать с одной стороны аппарата, второй раз — с другой стороны. Испытания в этом случае могут проводиться на разных образцах.

Подводящие провода, кабели или шины, аналогичные тем, которые используются в эксплуатации, должны присоединяться к выводам аппарата способом, предусмотренным при их монтаже в условиях эксплуатации.

Режимы испытаний

В соответствии с существующими стандартами коммутационные испытания аппаратов управления осуществляется в следующих режимах:

1. 
   Включение и отключение тока в режиме редких коммутаций. В этом режиме осуществляется проверка включающей и отключающей способности аппарата при токах перегрузки, величина которого определяется категорией применения. В процессе испытаний производится 20 включений и 25 отключений (для категорий применения АС-3 и АС-4 соответственно 100 и 25). Время пребывания аппарата во включенном положении обычно устанавливается в пределах от 0,05 до 0,5 с, интервалы между включениями соответственно 5–30 с в зависимости от величины коммутируемого тока. Результаты испытаний в данном режиме считают положительными, если:
   

• 
  не возникало устойчивого горения дуги или переброса дуги на части аппарата, не находящиеся под напряжением и соответственно повреждения изоляции;
  
• 
  аппарат после испытаний пригоден для дальнейшей работы в номинальных режимах (после чистки контактов и дугогасительных устройств)
  

2. 
   Испытания на коммутационную износостойкость. В данном режиме определяется общее допустимое количество коммутаций (коммутационный ресурс) аппарата при токах нагрузки, величина которого определяется категорией применения для режима нормальных коммутаций. При этом частота коммутаций должна соответствовать допустимой для данного аппарата. Время пребывания аппарата во включенном положении должно быть не менее 0,1 с. Контроль количества коммутаций осуществляется соответствующими счетчиками. После каждых 10% от заданного количества коммутаций допускается осмотр и чистка элементов испытуемого аппарата, а также регулировка контактных нажатий и провала контактов, если это предусмотрено инструкцией по эксплуатации. Других исправлений или замена элементов при испытаниях не допускается. Аппарат считают выдержавшим испытания, если после заданного количества коммутаций:
   

---

• 
  провал контактов составляет не менее 1/5 от минимального значения начального провала (до испытаний);
  
• 
  не произошло отказов при включении или включении: приваривания контактов, переброса дуги между полюсами или на заземленные части;
  
• 
  аппарат пригоден для дальнейшей работы и выдержал испытания на нагрев.
  

3. 
   Испытания на критическую отключающую способность осуществляется при токах, меньших номинального. В процессе испытаний осуществляется контроль времени горения дуги, которое может быть несколько большим, чем при отключении токов нагрузки и перегрузки, но при этом должно обеспечиваться надежное отключение цепи. В процессе испытаний проверяется наличие зоны критических токов.
   

Нормирование испытательных параметров

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», объекты стандартизации и общие положения при разработке и применении стандартов организаций Российской Федерации - ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения», общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению межгосударственных стандартов, правил и рекомендаций по межгосударственной стандартизации и изменений к ним - ГОСТ 1.5-2001, правила построения, изложения, оформления и обозначения национальных стандартов Российской Федерации, общие требования к их содержанию, а также правила оформления и изложения изменений к национальным стандартам Российской Федерации - ГОСТ Р 1.5-2012.

В Стандарте приведены периодичность, объём и нормы испытаний генераторов, электродвигателей, трансформаторов, выключателей и другого электрооборудования электрических станций и сетей.

Стандарт разработан на основе РД 34.45-51.300-97 «Объём и нормы испытаний электрооборудования», содержит требования, уточненные с учетом 19 летнего опыта энергосистем, наладочных организаций, ремонтных заводов и научно-исследовательских институтов с момента выхода последней редакции РД, а также некоторые новые виды эксплуатируемого электрооборудования.

Стандарт предназначен для инженерно-технического персонала, занимающегося наладкой, эксплуатацией, техническим диагностированием, техническим обслуживанием и ремонтом электрооборудования электрических станций и сетей.

---

Используются нормативные ссылки на следующие документы:
Федеральный закон от 26 марта 2003 г. № 35-Ф3 «Об электроэнергетике».
ГОСТ 1.5-2001 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению.
ГОСТ 10169-77 Машины электрические трехфазные синхронные. Методы испытаний.
ГОСТ 10693-81 Вводы конденсаторные герметичные на номинальные напряжения 110 кВ и выше. Общие технические условия. И др.

Многократные опробования - выполнение операций включения и отключения и сложных циклов (ВО без выдержки времени обязателен для всех выключателей; ОВ и ОВО - для выключателей, предназначенных для работы в режиме АПВ) должны производиться при различных давлениях сжатого воздуха и напряжениях на зажимах электромагнитов управления с целью проверки исправности действия выключателей согласно таблице.



Рисунок 1 – Испытания ВВ согласно СВЭЛ

Переходное восстанавливающееся напряжение

Переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН): напряжение, появляющееся на контактах одного полюса выключателя после гашения в нем дуги, в течение времени, когда оно имеет заметно выраженный переходный характер. Оно может быть колебательным или апериодическим или их комбинацией, в зависимости от характеристик сети и выключателя, отражает также смещение напряжения нейтрали многофазной цепи. ПВН в трехфазных цепях, если не оговорено иначе, это – напряжение между выводами полюса, гасящего дугу первым, так как это напряжение обычно выше, чем на каждом из двух других полюсов.

Нормированные характеристики ПВН определяют требования к выключателям. Они необходимы как заводам-изготовителям, так и инженерам проектных организаций. Эти характеристики были получены статистически. Номинальные характеристики ПВН представлены в виде таблиц и графиков отдельно для эффективно-заземленных сетей и сетей незаземленных или заземленных через дугогасящие реакторы, поскольку переходный процесс в указанных сетях протекает не одинаково.

---

Рисунок 2 - Нормированная характеристика ПВН для выключателей до 35 кВ включительно в незаземленных сетях

Принято условия успешного гашения дуги переменного тока формулировать так: дуга переменного тока будет погашена, если за переходом тока через нулевое значение кривая восстанавливающейся прочности межконтактного промежутка аппарата будет лежать выше кривой переходного восстанавливающегося напряжения на этом промежутке.

Установки для определения коммутационной и пропускной способности электрических аппаратов

Разработка и конструирование высоковольтных выключателей требует многочисленных экспериментов на опытных макетах и образцах, так как важнейшие узлы этих аппаратов — дугогасительные устройства — не могут быть достоверно рассчитаны. Часто возникает необходимость в учете противоречивых требований, предъявляемых к аппарату с точки зрения его коммутационной и пропускной способности, механических характеристик, уровня изоляции и т. д.

Для проверки характеристик высоковольтных выключателей проводят их многочисленные испытания, основными из которых являются исследования коммутационной способности. Эти испытания выполняются для проверки работы выключателей при включении и отключении предельных токов короткого замыкания.

Наибольшую достоверность результатов дают сетевые испытания выключателей. При испытаниях в реальных сетях не требуются дорогостоящие установки, однако им присущ и ряд серьезных недостатков.

При испытаниях на отключение предельной мощности выключатель должен отключить ток короткого замыкания порядка десятков и сотен килоампер при данном номинальном напряжении. В связи с этим для испытаний, проводимых в сети, необходимо выбирать соответствующую схему, при которой обеспечивается испытательная мощность. Часто для проведения испытаний в сетях нужно частично отключать потребителей энергосистемы. Как показывает опыт, постановка таких испытаний связана с большими трудностями, поскольку для технологического процесса ряда промышленных предприятий требуется бесперебойное энергоснабжение. Кроме того, сильные толчки нагрузки при испытаниях могут нарушить нормальную работу энергосистемы.

---