Испытание вакуумных выключателей повышенным напряжением

Защитные системы играют важнейшую роль в обеспечении безопасности при эксплуатации высоковольтного оборудования. Автоматические размыкатели цепи своевременно прекращают подачу напряжения на токопроводящих жилах, что позволяет избежать выхода высокотехнологичных приборов из строя и наступления аварийных ситуаций. Для обеспечения нормальной работоспособности электроустановочных изделий, согласно требованиям ПУЭ, назначается профилактическое испытание вакуумных выключателей повышенным напряжением.

Цель проведения испытания

Регламентное испытание вакуумных выключателей проводится для достижения следующих целей:

• Проверка работоспособности электрооборудования в эксплуатационном режиме.
• Контроль целостности токопроводящей цепи, клеммных соединений, спаек и других мест с повышенной нагрузкой.
• Контроль целостности полимерной или органической изоляции при подаче рабочего напряжения, либо в случае работы в аварийном режиме.
• Анализ времени срабатывания устройств при моделировании аварийной ситуации.
• Контроль соответствия рабочих параметров требованиям нормативной документации – ПУЭ и ПТЭЭП.

Обследование проводится силами аккредитованной испытательной лаборатории, являющейся юридическим лицом, располагающей штатом аттестованных инженеров, имеющих допуск к осуществлению работ рассматриваемой категории.

Применяемые средства защиты и измерения, приборы, приспособления

Испытания вакуумных выключателей является ответственной процедурой, для проведения которой требуется набор лабораторных инструментов и метрологического оборудования в следующем объёме:

• Токопроводящая штанга для устройства временного заземления.
• Мобильные заземлители для обеспечения безопасности проведения испытаний.
• Резиновые или ПВХ лабораторные перчатки, а также диэлектрическая подстилка в рабочей зоне.
• Прибор для определения сопротивления изоляции токопроводящих, контактных частей. Как правило, элетролаборатории используют универсальное оборудование типа MIC-2500.
• Дополнительный измеритель сопротивления для испытаний повышенным напряжением – микроомметр типа MMR-600 или другое метрологическое оборудование.
• Прибор для проверки диэлектрических элементов, чаще всего, российского производства, модификации УИВ-100.
• Токопроводящие жилы расчётного сечения для сборки временной цепи, необходимой для проведения испытаний.
• Отдельный кабель для устройства мобильного заземления электроустановочных изделий.
• Приборы, искусственно моделирующие ток короткого замыкания для проверки срабатывания устройств защиты.

Лабораторное оборудование для проведения испытаний вакуумных выключателей повышенным напряжением должно быть исправно, готово к работе и пройти поверку с получением соответствующего сертификата.

Подготовка рабочего места и основные меры безопасности

Перед началом испытаний формируется комиссия, состоящая из квалифицированного персонала электролаборатории, назначается её руководитель. Ответственные лица проводят следующие подготовительные мероприятия:

• Изучение проекта, монтажной схемы, пояснительной записки, расчётных материалов для инженерной сети.
• Проверка выданного экспертными органами заключения, свидетельствующего о корректности технической документации.
• Анализ протоколов и заключений ранее проводимых экспертиз в отношении рассматриваемого объекта.
• Ознакомление с техникой безопасности, регистрация в журнале.
• Сборка лабораторного стенда, проверка качества соединений токопроводящих частей.
• Контроль работоспособности метрологического оборудования.
• Проверка снятия рабочего напряжения кабельной сети.
• Оформление наряда-допуска для каждого члена комиссии.
• Проверка наличия защитных средств, обеспечивающих безопасность персонала во время проведения испытаний.

По завершении подготовительных работ, ответственное лицо проводит контроль рабочей схемы, испытательного стенда, инспектирует персонал.

Подготовка приборов к работе

После сборки временной схемы, установки мобильных заземлителей, каждый метрологический прибор подготавливается к работе, согласно следующему алгоритму:

1. Оборудование для измерения сопротивления типа MIC-2500:

• Визуальный контроль целостности прибора.
• Проверка эксплуатационных характеристик.
• Контроль работоспособности прибора путём подачи напряжения.

2. Пуско-наладочные мероприятия для микроомметра типа MMR-600:

• Осмотр поверхности устройства на предмет отсутствия видимых повреждений.
• Проверка выставленных настроек.
• Контроль работоспособности при включении в сеть.

3. Метрологическая установка для проверки характеристик диэлектриков типа УИВ-100:

• Установка, подключение прибора во временную лабораторную схему.
• Устройство отдельного заземления оборудования. Необходимая кабельная продукция, токопроводящие стержни и клеммные сопряжения прилагаются в комплекте к прибору.
• В комплекте с оборудованием данной модели также поставляется пульт управления, который должен располагаться на расстоянии от 3 до 4 м от основной аппаратуры.
• Дифференциал напряжения должен быть заземлён при помощи токопроводящей штанги.
• Выносной пульт управления оборудованием подключается к силовой кабельной сети, отдельно от делителя нагрузки.
• На финальном этапе, испытуемая электрическая цепь подключается к дифференциалу через разнополюсные клеммы с контролем качества сопряжения.

В случае выявления дефектов, оборудование не может быть использовано для проведения испытаний. Во время сборки цепи повышенное внимание уделяется вводным контактам, так как некорректное соединение может вызвать нарушение работоспособности оборудования или оплавление токопроводящих жил.

Проведение испытаний

При проведении испытаний вакуумных выключателей, работы выполняются в строгом соответствии с технологической картой, соблюдением определённых нюансов. Контроль работоспособности оборудования производится, согласно следующему алгоритму:

1. Осуществление визуального корья собранной схемы:

• Осмотр выключателя, пружины, устройства автоматического срабатывания.
• Контроль изоляторов на предмет отсутствия дефектов, механических повреждений.
• Проверка качества сопряжений, степени затяжки болтов.
• Инспекция временного заземления схемы.
• Очистка изоляторов от пыли, грязи, обезжиривание поверхности.

2. Подача напряжения на стенд, проверка корректной работы каждого прибора.
3. Снятие показаний с измерителя сопротивления полимерной или органической изоляции MIC-2500. Данное значение не должно быть меньше требуемой по ПУЭ величины, которая составляет 1 МОм.
4. Осуществление контроля работоспособности вакуумного выключателя повышенным напряжением промышленной частоты. Данный вид испытания подразумевает последовательное выполнение следующих операций:

• Проверка качества изолирующих материалов для приборов с номинальным напряжением до 35 кВ.
• Напряжение подаётся с постепенным увеличением и последующей выдержкой на протяжении 60 секунд. Значение нагрузки определяется, в зависимости от типа изолятора, согласно нормативным значениям, указанным в таблице:

• Для проведения данного измерения необходимо подготовить рабочую схему лабораторного стенда с включением в неё прибора УИВ-100. Дифференциал должен быть заземлён, путём наложения штанги, подключения кабеля. Выводной кабель соединяется с клеммой масляного автомата.
• После подключения прибора и пульта управления, в цепь подаётся напряжение, номинальное значение которого начинается с нулевой отметки на индикаторе. Если оборудование работает в нормальном режиме, напряжение постепенно увеличивается до тех пор, пока не достигнет предельного значения, указанного для каждого типа изолятора в приведённой выше таблице.
• При достижении максимальных показателей, напряжение выдерживается на протяжении 60 секунд, после чего испытание считается завершённым. Значения на киловольтметре опускаются до нулевого значения, а аппаратура отключается от схемы.

5. При успешной проверке сопротивления, проводятся испытания повышенным напряжением в отношении вторичных цепей вакуумного выключателя. На данном этапе контролируется нормальная работоспособность обмоток, катушек, размыкающих цепь при наступлении внештатной ситуации. Измерение производится с помощью оборудования типа MIC-2500, максимальное напряжение на период проверки достигает 1000 В.
6. В зависимости от типа вакуумного выключателя, производственное предприятие может предписывать проведение дополнительных метрологический операций, о чём потребитель уведомляется в паспорте к устройству:

• Проверка сопротивления при моделировании аварийной ситуации под действием постоянного электротока.
• Контроль соответствия эксплуатационных показателей автоматических выключателей при моделировании короткого замыкания.

7. На финальном этапе, осуществляется инспекция порога срабатывания защитного устройства. В данном случае, лаборант проверяет минимальное напряжение, при котором подаётся импульс на размыкающее устройство.

При выявлении нарушений в работе или несоответствии реальных показателей требованиям нормативной документации, эксперт фиксирует соответствующие замечания в протоколе.

Оформление результатов измерений

Результаты испытаний отражаются в протоколе, форма которого должна соответствовать требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009. В данной официальной документации отображаются следующие сведения:

• Информация об объекте.
• Сведения об электролаборатории.
• Перечисление оборудования с указанием идентификационных номеров каждого прибора, даты проведения последней поверки.
• Предмет испытаний.
• Описание климатических параметров в день проведения инспекции.
• Таблица с полученными по результатам испытаний значениями.
• Сопоставление реальных показателей с требованиями действующих нормативов.
• Вывод комиссии о пригодности оборудованиям к последующей эксплуатации.

Протокол испытаний вакуумных выключателей повышенным напряжением утверждается каждыми членом комиссии, который ставит личную подпись, после чего документ заверяется синей печатью организации перед передачей балансодержателю или владельцу кабельной линии.

Оформление заключения о состоянии электроустановки

Заключение о проведённых экспертных действиях является самой важной частью работы электролаборатории. В данном разделе указывается соответствие реальных показателей требованиям нормативной документации – ПУЭ и ПТЭЭП. Если вакуумные выключатели не отвечают эксплуатационным требованиям, электроустановки не допускаются к эксплуатации до проведения ремонтных работ.

В случае получения неудовлетворительных показаний, лаборант также предоставляет рекомендации, выдаёт предписания об устранении дефектов или замене отдельного оборудования.