ЛЕКЦИЯ Снятие осциллограмм токов в контактных системах быстродей. Лекция снятие осциллограмм токов в контактных системах быстродействующих рпн

• Название: Лекция снятие осциллограмм токов в контактных системах быстродействующих рпн
• Дата: 07.03.2023
• Размер: 1.41 Mb.
• Имя файла: ЛЕКЦИЯ Снятие осциллограмм токов в контактных системах быстродей.docx
• Тип: Лекция; #973602

ЛЕКЦИЯ

Снятие осциллограмм токов в контактных системах быстродействующих РПН

У переключающих устройств с регуляторами типа РНТ для проверки последовательности действий контактов снимается круговая диаграмма, у быстродействующих устройств типов РНОА, PHТА, PC, SCV, SAV, SDV осцилло графируется, кроме того, процесс работы контактора. Правильность чередования срабатываний контактов контактора и проверки целостности (отсутствие разрыва) цепи тока проверяется осциллографированием [230, 233...236, 238].

Осциллографирование токов в контактной системе производят согласно Рис. 3.16, а.

В правильно собранном и отрегулированном контакторе типа РНОА-110/1000 расстояние между разомкнутыми дугогасительными контактами должно быть 67 ±2 мм, при касании вспомогательных контактов расстояние между главными контактами должно быть не менее 1,5 мм. Регулировка расстояния между контактами осуществляется подкладыванием шайб под неподвижные контакты контактора, что уменьшает расстояние между контактами, т. е. уменьшает время их срабатывания, а следовательно, и интервалы на осциллограмме. Если регулировка контактов результата не дала, контактор полностью заменяется. После этого производится проверка и испытание переключающего устройства в полном объёме.

Типовая осциллограмма работы контактной системы в регулирующих устройствах отечественного устройства типа РНОА приведена на Рис. 3.16, б. Следует обратить особое внимание на продолжительность состояния переключателя в положении «мост» (интервал t₂—t₃), который во всех случаях для отечественных контакторов и РПН предприятий ближнего зарубежья не допускается менее 9 мс. Следует также учесть, что поскольку осциллографирование производится в условиях монтажа, наладки или эксплуатации на отключенном от рабочего напряжения переключающем устройстве, при токах 2...5 А и напряжениях 6...24В, то характер вибрации контактов может быть различен, и поэтому он не регламентируется и не может быть браковочным фактором. Только при наличии разрыва цепи тока, что фактически означает неправильное чередование работы контактов контактора, и чрезмерном отклонении интервалов (t₁—t₂, t₂—t₃ или t₄-t₃) от нормы, что указывает на износ контактов или нарушение их регулировки, контактор бракуется и подвергается ревизии и ремонту.

По полученной осциллограмме проверяют:

• 
  отсутствие разрывов электрической цепи;
  
• 
  продолжительность работы дугогасительных контактов в положении «мост» (участок t₂—t₃);
  
• 
  продолжительность переключения между моментами размыкания и замыкания вспомогательных и дугогасительных контактов различных плеч
  

 



Примечание. До момента времени t_x — замкнуты все контакты левого плеча, разомкнуты все контакты правого плеча (исходное положение);

t_x—t₂ — разомкнуты главный и вспомогательные контакты левого плеча;

t₂—t₃ — замкнут дугогасителъный контакт правого плеча (положение «мост»);

в момент времени t₄ и далее — замкнуты главный и вспомогательный контакты правого плеча контактора и разомкнуты дугогасительные контакты левого плеча.

t_v — время вибраций; / — время разрывов:

2>vt < 4 мс	< 3 мс	< 4 мс	У/ 4 < 6 МС z-/ V4
Z/P,< 4 мс	3 мс	?/р3< 4 мс	У/ X 6 мс L-‘ р4

Рис, 3,16, Схема работы контактов контактора переключающего устройства типа РНОА и типовые осциллограммы быстродействующих РПН:

а) схема осциллографирования токов контактора переключающего устройства;

б) типовая осциллограмма работы РПН типа РНОА;

в) типовая осциллограмма работы ПУ типа РС-4;

г) типовые осциллограммы работы ПУ типов SD V, SAV и SCV;

д)типовая осциллограмма ПУ типа РС-9.

К_х — левое плечо контактора; Хц — правое плечо контактора;

К_п> К_Х2, К_хз — соответственно дугогасительный, вспомогательный и главный контакты левого плеча; К₂₁» К₂₂> К₂₃ — соответственно дугогасительный, вспомогательный и главный контакты правого плеча; R_x, R₂ — токоограничивающие резисторы; R_m — градуировочное сопротивление;

П_х, П₂ — контакты переключателя; GB — источник напряжения постоянного тока;

ВТ — вибратор осциллографа; В_рег — индуктивность регулировочной обмотки;

В_оси — индуктивность основной обмотки, t_м — время одновременной работы ГР плеч контактора;

t_о — полное время переключения контактора.

• 
  (участки t—t₂ и —/₄), в течение которых происходит гашение электрической дуги;
  
• 
  отсутствие недопустимых вибраций подвижных дугогасительных контактов контактора.
  

Показанные на осциллограмме вибрации возникают в результате удара подвижных дугогасительных и вспомогательных контактов контактора о неподвижные. Количество вибраций может быть различно и не нормируется.

Момент уменьшения тока, контролируемого осциллографом цепи, принимают за начало вибрации контактов (ослабление электрического контакта), а за окончание вибрации — момент начала восстановления тока в цепи.

Следует отметить, что значительное окисление контактов контактора может исказить осциллограмму их работы. В таких случаях осциллограмму необходимо снимать несколько раз, увеличивая ток, протекающий через контакты так, чтобы разрушить образовавшуюся плёнку.

К сожалению, в конструкциях контакторов болгарских и немецких переключателей отсутствуют специальные гнёзда или зажимы для подсоединения проводов к выводам контактов контактора для осциллографирования и снятия круговой диаграммы его контактной системы.

По этой причине для сборки схемы снятия осциллограмм токов необходимо зажимы проводов подсоединить непосредственно к плечам контактов контактора. Данную операцию возможно проводить только после вскрытия бака РПН при под слитом с него трансформаторном масле.

Типовая осциллограмма работы контактора переключающего устройства PC показана на Рис. 3.16, в. Следует обратить особое внимание на продолжительность «моста» (интервал t₂—t₃), который для контакторов этого устройства должен быть в пределах от 1 до 7 мс. Контакты, работающие на замыкание, имеют вибрацию, ограниченную до 4 мс в конце цикла (точка t₄) и также до 4 мс в положении «мост».

На Рис. 3.17 показаны осциллограммы, полученные при испытании одного из РПН типа РС-4 трансформатора Т-2 типа ТДН-16000/110/10 подстанции «Заволжская» ОАО «Чувашэнерго».

Из осциллограммы видно, что на фазах А и В при переключении происходит размыкание контактов через 20 мс после окончания переключения. Это размыкание длится 2...4мс. На фазе С в начале переключения происходит размыкание главного контакта контактора с токоограничивающим резистором в одном из плеч контактора продолжительностью 2 мс.

Осциллографирование РПН типа РНТА-35/320 производят для контактов переключат еля тонкой регулировки. Проведение этой операции иногда называют снятием временной диаграммы. Для этой цели собирают схему согласно Рис. 3.18 с приме нением осциллографа.

На Рис. 3.19 приведены нормы допуска времени срабатывания главных и дуй гогасительных контактов для новых переключателей и нормы допуска контактов данного переключающего устройства во время текущей эксплуатации. На этом рисунке участок в—г соответствует положению «мост», когда по обоим токоограничивающим резисторам проходит ток. Оно строго регламентируется заводом-изготовителем, которое должно быть не более 20 мс и не менее 13 мс [232].




Рис. 5.-7. Осциллограмма работы контактов контактора РПН силового трансформатоpa Т-2 типа ТД Н-16000-110/10, установленного на подстанции «Заволжская» ОАО «Чувашэнерго», из чётного положения в нечётное.

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Типовая осциллограмма работы контактора переключающих устройств производства Германии показана на Рис. 3.16, г.

Продолжительность моста немецких контакторов находится в пределах 15...25 мс.

Переключающие устройства немецкого производства типов SAV, SDV, SCV кроме дугогасительных и главных контактов, рассчитанных на работу при токе 400 А и более, оборудованы так называемым контактом покоя (шунтирующий нож).



Рис. 3.18. Электрическая схема снятия временной диаграммы переключаю ще го устройства тонкой регулировки.

/?_д GB Ш

• 
  2, 3,4— неподвижные контакты переключателя тонкой регулировки; 
  
• 
  Т_с — токосъёмный контакт; R₁ /R₂ — токоограничивающие резисторы; 
  
• 
  Д₁, Д₂, Г—контакты избирателя тонкой регулировки (два дугогасительных и главные контакты ); 
  
• 
  GB — аккумуляторная батарея;
  
• 
  Ш — шунт гальванометра осциллографа; R_л—добавочный резистор.
  

Временная диаграмма при новых контактах (мс)

• 
  85 ±10
  
• 
  15+5
  
• 
  37±5
  
• 
  33 ±4
  

Главный контакт - Г

Дугогасительный контакт - Д₂



Рис. 3.19. Типовая временная диаграмма переключателя тонкой регулировки.

Дугогасительный контакт - Дх

Временная диаграмма при изношенных контактах

Этот контакт в нормальной работе шунтирует все контакты контактора, являясь рабочим контактом, не участвующим в цикле переключения. Он замыкается только после окончания цикла переключения и размыкается до начала переключения остальных контактов контактора. РПН типа SDV имеет ещё одну особенность: он применяется для регулирования напряжения в обмотках трансформатора, со схемой соединения в треугольник. По этой причине схема осциллографирования данного вида РПН несколько усложняется.

Рассмотрим особенности снятия осциллограмм токов быстродействующего РПН производства Германии, устанавливаемого на стороне обмотки высокого напряжения трансформатора, собранного в треугольник. Схема осциллографирования приведена на Рис. 3.20.

В переключающих устройствах типа SDV, устанавливаемых на стороне высокого напряжения в обмотках, собранных в треугольник, осциллографирование токов трёх фаз контактора одновременно невозможно из-за их взаимного влияния.

 



Рис. 3.20. Схема подключения цифрового осциллографа и источника внешнего напряжения к вывода м контактов РПН.

СТ — силовой трансформатор; ЦР— цифровой регистратор;

ИНПТ — источник напряжения постоянного тока;

R₁-R₂ токоограничивающие резисторы ;

П₁, П₂ — переключатели левого и правого плеча соответственно;

L_осн — индуктивность основной обмотки.

По этой причине в контакторе в одной из фаз устанавливают изолирующие прокладки между подвижными и неподвижными дугогасительными и вспомогательными контактами обоих плеч контактора и осциллографируют работу двух фаз. Прокладки можно вырезать из картона или резины. Заметим, что картон обычно изнашивается после четырёх-пяти переключений. Затем прокладки переставляют в одну из фаз, уже проосциллографированную, и осциллографируют третью фазу контактора. Во всех случаях приводной механизм при осциллографировании управляетcя электрическим приводом.

На Рис. 3.21, 3.22 соответственно приведены осциллограммы работы контактной системы РПН типа SDV-1-630-41/41 W19 от 5-го к 6-му положению переключателя и обратно — от 6-го к 5-му положению переключателя, установленного на силовом трансформаторе типа ТРДНС-25000/18,5/6 на Чебоксарской ТЭЦ2. На этих осциллограммах наглядно отображается несинхронная работа контактной системы всех трёх фаз. На Рис. 3.21, а видно, что переключение контактов на фазе АВ по отношению к фазе ВС происходит с запаздыванием в 38 мс, при этом общее время переключения контактов фазы АВ составляет 60 мс, а фазы ВС — 55 мс. В процессе переключения в обратном направлении—от 6-го к 5-му положению переключателя — эта же фаза опережает фазу ВС на 80 мс (Рис. 3.22, а), а общее время переключения контактной системы на фазе АВ составляет 57 мс, на фазе ВС — 61 мс.



а)

б)
Рис. 3.21. Осциллограммы переключения контактов РПН типа SDV от 5-го к 6-му положению переключателя.

Переключение контактов контактора с нечётного к чётному ответвлению на фазе АС по отношению к фазе ВС также происходит с запаздывание м и составляет 50 мс (Рис. 3.21, б). На фазе АС в конце переключения, как в режиме прямого и обратного хода положений переключающего устройства, ток в цепи практически обрывается, что свидетельствует о неисправности РПН.

На Рис. 3.23 представлен вид РПН типа SDV-1-630-41/41 W19 после снятия крышки бака РПН и слива трансформаторного масла. В прил. 13 в качестве примера приведён один из типичных протоколов диагностики РПН традиционным методом.



Рис. 3.22. Осциллограммы переключения контактов РПН типа SDV от 6-го к 5-му положению переключателя:

а) для фаз АВ и ВС; б) для фаз АС и ВС.



Рис. 3.23. РПН типа SDV-630 с подсоединёнными проводами к цифровому осциллогр афу (вид сверху): а) для фаз АВ и ВС; б) для фаз АС и ВС.

• 
  1 — токоограничивающий резистор; 
  
• 
  2 — место для подсоединения к левому плечу контактора; 
  
• 
  3 — место для подсоединения к правому плечу контактора;
  
• 
  4 — изоляционные прокладки на фазе В.
  

Снятие осциллограмм токов в контактной системе РПН типа РНТА-35/200 производят с помощью специальной схемы раздвоения токов по чётным и нечётным неподвижным контактам РПН через дополнительные активные одинаковые сопротивления R...R_e с использованием осциллографа и аккумуляторной батареи GB (Рис. 3.24) [233].



Рис. 3.24. Схема осциллографирования РПН типа PHTA-Y-35/200 на заводе-изготовителе.

Г_а, Г_в, Г_с — главные контакты; Д_А, Д_в, Д_с — дугогасительные контакты;

R_a, R_в, R_c —токоограничивающие резисторы;

БДАС — блок дополнительных активных сопротивлений; 

GB — аккумуляторная батарея;

1х...9х, ly...9y lz...9z—неподвижные контакты переключателя фаз А, В, С соответственно.

На Рис. 3.25, а, б приведены типовые осциллограммы работы контактной системы РПН типа PHTA-Y-35/200P-16/20-93У1. Эти осциллограммы получены техническим персоналом завода-изготовителя, так как данный способ снятия осциллограмм токов возможно осуществить только в заводских условиях с помощью специального стенда (см. Рис. 1.22), содержащего автономный электрический привод для переключения РПН с одного положения на другое, и блока активных дополнительных сопротивлений R₂... R₆. В полевых условиях, когда РПН установлен в рабочее положение на силовой трансформатор, известный способ применить для снятия временной диаграммы контактной системы РПН в настоящее время невозможно.

• 
  а)
  
• 
  б)
  

« мост»



Рис. 3.25. Временные диаграммы устройства РПН при переключении из п в п + 1 положение (а) ; и при переключении из п + 1 в п положение (б).

а — замыкание дугогасительного контакта на положение п + 1;

б — размыкание главного контакта из положения n;

в — замыкание главного контакта на положение п + 1;

п — любое фиксированное положение переключателя , кроме крайнего; 

г — размыкание главного контакта из положения п + 1;

д — замыкание главного контакта на положение n;

е — размыкание дугогасительного контакта из положения n + 1.