Спецкурс по эксплуатации систем электроснабжения (стр. 3 )

1.  Ознакомиться с оборудованием рабочего места.

2.  Изучить устройство, порядок проведения испытаний и меры безопасности при работе с аппаратом АИИ – 70М (Приложение 2).

3.  При помощи мегомметра на 2500 В проверить целость и фазировку жил кабеля согласно схеме на рис. 3.1.

4.  Измерить сопротивление изоляции низковольтного и высоковольтного кабелей согласно схеме на рис. 3.2. Результаты измерений занести в протокол измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей (Приложение 3).

5.  Произвести испытание силового кабеля на напряжение 6 кВ повышенным напряжением выпрямленного тока согласно схеме на рис. 3.3. Результаты испытания кабеля занести в протокол испытания изоляции повышенным напряжением (Приложение 4).

3. Содержание отчета

1. Технические данные оборудования и измерительных приборов, используемых в работе.

2. Принципиальные схемы проведенных измерений и испытаний.

3. Протоколы проведенных измерений и испытаний.

Лабораторная работа № 4

ИСПЫТАНИЕ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ

Цель работы:

1.  Изучить общие правила испытаний средств защиты;

2.  Получить практические навыки по проведению электрических испытаний некоторых электрозащитных средств.

1. Краткие сведения из теории

Общие правила испытаний средств защиты

Приемо-сдаточные, периодические и типовые испытания средств защиты проводятся на предприятии-изготовителе по нормам, приведенным в «Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках» (СО 153-34.03.), и методикам, изложенным в соответствующих стандартах или технических условиях.

В эксплуатации средства защиты подвергают эксплуатационным очередным и внеочередным испытаниям (после падения, ремонта, замены каких-либо деталей, при наличии признаков неисправности). Нормы эксплуатационных испытаний и сроки их проведения указаны в СО 153-34.03.. Некоторые из этих норм приведены в Приложении 5.

Все испытания средств защиты должны проводиться специально обученными и аттестованными работниками.

Каждое средство защиты перед испытанием должно быть тщательно осмотрено с целью проверки наличия маркировки изготовителя, номера, комплектности, отсутствия механических повреждений, состояния изоляционных поверхностей (для изолирующих средств защиты). При несоответствии средства защиты требованиям СО 153-34.03. испытания не проводят до устранения выявленных недостатков.

Испытание средств защиты подразделяются на электрические и механические.

Электрические испытания следует проводить переменным током промышленной частоты, как правило, при температуре плюс (25±15)° С.

Электрические испытания изолирующих штанг, указателей напряжения, указателей напряжения для проверки совпадения фаз, изолирующих и электроизмерительных клещей следует начинать с проверки электрической прочности изоляции.

Скорость подъема напряжения до 1/3 испытательного может быть произвольной (напряжение, равное указанному, может быть приложено толчком), дальнейшее повышение напряжения должно быть плавным и быстрым, но позволяющим при напряжении более 3/4 испытательного считывать показания измерительного прибора. После достижения нормированного значения и выдержки при этом значении в течение нормированного времени напряжение должно быть плавно и быстро снижено до нуля или до значения не выше 1/3 испытательного напряжения, после чего напряжение отключается.

Испытательное напряжение прикладывается к изолирующей части средства защиты. При отсутствии соответствующего источника напряжения для испытания целиком изолирующих штанг, изолирующих частей указателей напряжения и указателей напряжения для проверки совпадения фаз и т. п. допускается испытание их по частям. При этом изолирующая часть делится на участки, к которым прикладывается часть нормированного полного испытательного напряжения, пропорциональная длине участка и увеличенная на 20%.

Основные изолирующие электрозащитные средства, предназначенные для электроустановок напряжением выше 1 до 35 кВ включительно, испытываются напряжением, равным 3-кратному линейному, но не ниже 40 кВ, а предназначенные для электроустановок напряжением 110 кВ и выше - равным 3-кратному фазному.

Дополнительные изолирующие электрозащитные средства испытываются напряжением по нормам, указанным в СО 153-34.03..

Длительность приложения полного испытательного напряжения, как правило, составляет 1 мин. для изолирующих средств защиты до 1000 В и для изоляции из эластичных материалов и фарфора и 5 мин. - для изоляции из слоистых диэлектриков.

Для конкретных средств защиты и рабочих частей длительность приложения испытательного напряжения приведена в СО 153-34.03..

Токи, протекающие через изоляцию изделий, нормируются для электрозащитных средств из резины и эластичных полимерных материалов и изолирующих устройств для работ под напряжением. Нормируются также рабочие токи, протекающие через указатели напряжения до 1000 В.

Значения токов приведены в СО 153-34.03..

Пробой, перекрытие и разряды по поверхности определяются по отключению испытательной установки в процессе испытаний, по показаниям измерительных приборов и визуально.

Электрозащитные средства из твердых материалов сразу после испытания следует проверить ощупыванием на отсутствие местных нагревов из-за диэлектрических потерь.

При возникновении пробоя, перекрытия или разрядов по поверхности, увеличении тока через изделие выше нормированного значения, наличии местных нагревов средство защиты бракуется.

Результаты эксплуатационных испытаний средств защиты регистрируются в специальных журналах (рекомендуемая форма приведена в Приложении 6).

На средства защиты, принадлежащие сторонним организациям, кроме того, должны оформляться протоколы испытаний (рекомендуемая форма приведена в Приложении 7).

Эксплуатационные испытания указателей напряжения выше 1000 В

Электрические испытания указателей напряжения состоят из испытаний изолирующей части повышенным напряжением и определения напряжения индикации.

Испытание рабочей части указателей напряжения до 35 кВ проводится для указателей такой конструкции, при операциях с которыми рабочая часть может стать причиной междуфазного замыкания или замыкания фазы на землю. Необходимость проведения испытания изоляции рабочей части определяется руководствами по эксплуатации.

У указателей напряжения со встроенным источником питания проводится контроль его состояния и, при необходимости, подзарядка аккумуляторов или замена батарей.

При испытании изоляции рабочей части напряжение прикладывается между электродом-наконечником и винтовым разъемом. Если указатель не имеет винтового разъема, электрически соединенного с элементами индикации, то вспомогательный электрод для присоединения провода испытательной установки устанавливается на границе рабочей части.

При испытании изолирующей части напряжение прикладывается между элементом ее сочленения с рабочей частью (резьбовым элементом, разъемом и т. п.) и временным электродом, наложенным у ограничительного кольца со стороны изолирующей части.

Напряжение индикации указателей с газоразрядной индикаторной лампой определяется по той же схеме, по которой испытывается изоляция рабочей части.

При определении напряжения индикации прочих указателей, имеющих электрод-наконечник, он присоединяется к высоковольтному выводу испытательной установки. При определении напряжения индикации указателей без электрода-наконечника необходимо коснуться торцевой стороной рабочей части (головки) указателя высоковольтного вывода испытательной установки.

В обоих последних случаях вспомогательный электрод на указателе не устанавливается и заземляющий вывод испытательной установки не присоединяется.

Напряжение испытательной установки плавно поднимается от нуля до значения, при котором световые сигналы начинают соответствовать требованиям.

Нормы и периодичность электрических испытаний указателей приведены в Приложении 5.

Эксплуатационные испытания указателей напряжения до 1000 В

Электрические испытания указателей напряжения до 1000 В состоят из испытания изоляции, определения напряжения индикации, проверки работы указателя при повышенном испытательном напряжении, проверки тока, протекающего через указатель при наибольшем рабочем напряжении указателя.

При необходимости проверяется также напряжение индикации в цепях постоянного тока, а также правильность индикации полярности.

Напряжение плавно увеличивается от нуля, при этом фиксируются значения напряжения индикации и тока, протекающего через указатель при наибольшем рабочем напряжении указателя, после чего указатель в течение 1 мин. выдерживается при повышенном испытательном напряжении, превышающем наибольшее рабочее напряжение указателя на 10%.

При испытаниях указателей (кроме испытания изоляции) напряжение от испытательной установки прикладывается между электродами-наконечниками (у двухполюсных указателей) или между электродом-наконечником и электродом на торцевой или боковой части корпуса (у однополюсных указателей).

При испытаниях изоляции у двухполюсных указателей оба корпуса обертываются фольгой, а соединительный провод опускается в сосуд с водой при температуре (25 ± 15)° С так, чтобы вода закрывала провод, не доходя до рукояток корпусов на 8-12 мм. Один провод от испытательной установки присоединяют к электродам-наконечникам, второй, заземленный, - к фольге и опускают его в воду (вариант схемы - рис. 4.1).

У однополюсных указателей корпус обертывают фольгой по всей длине до ограничительного упора. Между фольгой и контактом на торцевой (боковой) части корпуса оставляют разрыв не менее 10 мм. Один провод от испытательной установки присоединяют к электроду-наконечнику, другой - к фольге.

Нормы и периодичность эксплуатационных испытаний указателей приведены в Приложении 5.

Эксплуатационные испытания диэлектрических перчаток

В процессе эксплуатации проводят электрические испытания перчаток. Перчатки погружаются в ванну с водой при температуре (25±15) °С. Вода наливается также внутрь перчаток. Уровень воды как снаружи, так и внутри перчаток должен быть на 45-55 мм ниже их верхних краев, которые должны быть сухими.

Рис. 4.1. Принципиальная схема испытания электрической прочности изоляции
рукояток и провода указателя напряжения:

1 - испытываемый указатель; 2 - испытательный трансформатор; 3 - ванна с водой, 4 - электрод

Испытательное напряжение подается между корпусом ванны и электродом, опускаемым в воду внутрь перчатки. Возможно одновременное испытание нескольких перчаток, но при этом должна быть обеспечена возможность контроля значения тока, протекающего через каждую испытуемую перчатку.

Перчатки бракуют при их пробое или при превышении током, протекающим через них, нормированного значения.

Вариант схемы испытательной установки показан на рис. 4.2. Нормы и периодичность электрических испытаний перчаток приведены в Приложении 5.

По окончании испытаний перчатки просушивают.

Эксплуатационные испытания ручного изолирующего инструмента

В процессе эксплуатации механические испытания инструмента не проводят.

Инструмент с однослойной изоляцией подвергается электрическим испытаниям. Испытания можно проводить на установке для проверки диэлектрических перчаток. Инструмент погружается изолированной частью в воду так, чтобы она не доходила до края изоляции на 22-26 мм. Напряжение подается между металлической частью инструмента и корпусом ванны или электродом, опущенным в ванну.

Нормы и периодичность электрических испытаний инструмента приведены в Приложении 5.

Рис. 4.2. Принципиальная схема испытания диэлектрических перчаток, бот и галош:

1 - испытательный трансформатор; 2 - контакты переключающие; 3 - шунтирующее сопротивление кОм); 4 - газоразрядная лампа; 5 - дроссель; 6 - миллиамперметр; 7 - разрядник; 8 - ванна с водой

Инструмент с многослойной изоляцией в процессе эксплуатации осматривают не реже 1 раза в 6 мес. Если покрытие состоит из двух слоев, то при появлении другого цвета из-под верхнего слоя инструмент изымают из эксплуатации.

Если покрытие состоит из трех слоев, то при повреждении верхнего слоя инструмент может быть оставлен в эксплуатации. При появлении нижнего слоя изоляции инструмент подлежит изъятию.

2. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с оборудованием рабочего места и записать его основные параметры.

2. Произвести наружный осмотр диэлектрических перчаток и проверить отсутствие проколов. Заземлить пробойную установку УП-641А.

3. Собрать схему испытания повышенным напряжением диэлектрических перчаток (рис. 4.3). Уровень воды как снаружи, так и внутри перчаток должен быть на 45-55 мм ниже их верхнего края, выступающие края перчаток при этом должны быть сухими. Температура воды
25±15°С.

4. Установить органы управления на передней панели УП-641А в следующее положение:

движок (ручку) «выходное напряжение» - в крайнее левое положение «0»;

тумблер «сеть» - в положение «0» (откл.);

кнопка «включение высокого напряжения» - отжата.

5. Подключить питание УП (вставить штепсельную вилку кабеля питания в сеть 220 В). Включить тумблер «сеть» в положение «1» (вкл.). Нажав левой рукой кнопку «включение высокого напряжения», правой рукой плавно увеличивать выходное напряжение поворотом движка «выходное напряжение» до требуемого значения.

При этом необходимо следить за показаниями приборов «ток» и «напряжение».

6. Если ток утечки не превышает значения установленной величины, то необходимо выдержать высокое напряжение заданный интервал времени, а затем плавно уменьшить выходное напряжение до нуля.

После этого необходимо выключить питание УП, при помощи изолирующей штанги снять заряд и наложить заземление на высоковольтный вывод, вынуть перчатку и повесить её для просушивания.

Рис. 4.3. Принципиальная схема испытания повышенным напряжением диэлектрических перчаток:

1 - блокировочное устройство; 2 – установка УП-641А; 3 – электрод; 4 – диэлектрическая перчатка; 5 – ванна с водой.

7. Если ток утечки превышает значения установленной величины, то необходимо уменьшить выходное напряжение до нуля и, выключив УП, отсоединить перчатку от выходных зажимов для устранения возможных утечек в ее изоляции. При повторном превышении тока утечки нормированного значения перчатки бракуют.

8. При возникновении пробоя в момент испытания выходное напряжение автоматически отключается и загорается индикатор «Пробой». Необходимо повернуть движок «выходное напряжение» в положение «0», отжать кнопку «включение высокого напряжения», переключить тумблер «сеть» в положение «0» (окл.), отключить УП от сети питания и отсоединить испытываемую перчатку от выходных зажимов УП.

9. Произвести наружный осмотр указателя напряжения УВН-80 (отсутствие трещин на лаковом покрытии трубок, целость ламп, защитного стекла, состояние наконечника). Установить на указателе напряжения временные электроды (проволочный бандаж или фольга) в местах, указанных на рис. 4.4.

1 – рабочая часть; 2 – изолирующая часть; 3 – рукоятка; 4; 5 – временные электроды; 6 – ограничительное кольцо

Рис. 4.4. Места установки временных электродов на указателе напряжения УВН-80.

10. Собрать схему испытания повышенным напряжением рабочей части указателя напряжения УВН-80 (рис. 4.5).

11. Включить установку АИИ-70М. Проверить работоспособность блокировок и защиты. Плавно и быстро поднять напряжение до испытательного. После установленной выдержки по времени быстро снизить напряжение до нуля и отключить установку.

12. При помощи изолирующей штанги снять заряд с высоковольтного вывода установки и наложить заземление. Для испытания изолирующей части указателя напряжения произвести изменения в схеме (рис 4.5). Для этого, отсоединить провод от наконечника 3 и присоединить его к временному электроду 5.

Рис. 4.5. Принципиальная схема испытания повышенным напряжением рабочей части указателя напряжения УВН-80:

1 - блокировочное устройство; 2 - установка АИИ-70М; 3 - наконечник УВН - 80; 4 - временный электрод; 5 - временный электрод.

13. Включить установку АИИ-70М, плавно и быстро поднять напряжения до испытательного. После установленной выдержки по времени быстро снизить напряжение до нуля и отключить установку.

14.Отключить установку, снять заряд и наложить заземление на высоковольтный вывод установки, разобрать электрическую схему.

15. Собрать схему для определения напряжения зажигания указателя напряжения УВН-80 (рис 4.6).

	3

Рис. 4.6. Принципиальная схема для определения напряжения зажигания указателя напряжения УВН-80:

1 – блокировочное устройство; 2 – установка УП-641А; 3 –наконечник УВН-80.

16. Подключить собранную схему к сети. В соответствии с п. 5 плавно повысить выходное напряжение УП от нуля до начала свечения лампы. Записать показания вольтметра. Снизить напряжения до нуля и отключить схему от сети. Разобрать схему и навести порядок на рабочем месте.

17. Собрать схему для испытания электрической прочности изоляции рукояток и провода указателя напряжения МИН-1, приведенную на рис. 4.1 (в качестве испытательного трансформатора применить установку УП-641А). Произвести испытание.

18. Аналогично п. 17 произвести испытание электрической прочности ручного изолирующего инструмента.

19. При помощи ЛАТР определить напряжение зажигания указателя напряжения МИН-1.

3. Содержание отчета

1. Технические данные оборудования и измерительных приборов, используемых в работе.

2. Принципиальные схемы проведенных испытаний.

3. Результаты испытаний по форме, представленной в
Приложении 6.

Приложение 1

Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок и опор воздушных линий электропередач.

Характеристика электроустановки	Удельное сопротивление грунта r, Ом·м	Сопротивление, Ом
1	2	3
Электроустановки напряжением 110 кВ и выше сетей с эффективным заземлением нейтрали	до 500 более 500	0,5 0,002¸0,5r
Электроустановки напряжением 3¸35 кВ сетей с изолированной нейтралью	до 500 более 500	250/Iр*, но не более 10 Ом 0,002r·250/Iр*
Электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью напряжением, В 660/380 380/220 220/127	до 100 ( > 100) до 100 ( > 100) до 100 ( > 100)	15** (15·0,01r) 30** (30·0,01r) 60** (60·0,01r)
Электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью при мощности источника питания более 100 кВА при мощности источника питания более 100 кВА	до 500 более 500	50/Iр*, но не более 4 Ом 50/Iр*, но не более 10 Ом
Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ***
опоры ВЛ с устройством грозозащиты	-	30
опоры с повторными заземлителями нулевого провода при напряжении источника питания: 660/380 380/220 220/127	- - -	15 30 60
Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ
опоры, имеющие грозозащитный трос или другое устройство грозозащиты, металлические и железобетонные опоры ВЛ 35 кв и такие же опоры ВЛ 3¸20 кВ в населенной местности, заземлители оборудования на опорах 110 кВ и выше	до 100 > 100 до 500 > 500 до 1000 > 1000 до 5000 > 5000	10*** 15*** 20*** 30*** 0,006r***
электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3¸35 кВ	-	250/Iр*, но не более 10 Ом
металлические и железобетонные опоры ВЛ 3¸20 кВ в ненаселенной местности	до 100 более 100	30 0,3r

Окончание прилож. 1

1	2	3
трубчатые разрядники на подходах к подстанциям с вращающимися машинами, вентильные разрядники на кабельных вставках подходов к подстанциям с вращающимися машинами	-	5
вентильные разрядники и нелинейные ограничители перенапряжений на подходах линий к подстанциям с вращающимися машинами	-	3
опоры с тросом на подходах линий к подстанциям с вращающимися машинами	-	10

Iр* - расчетный ток замыкания на землю, в качестве которого принимается:

в сетях без компенсации емкостного тока замыкания на землю - ток замыкания на землю;

в сетях с компенсацией емкостного тока замыкания на землю:

для электроустановок, к которым присоединены компенсирующие аппараты, - ток, равный 125% номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;

для электроустановок, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, - ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов.

** сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода должно быть не более 2, 4, 8 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380, 220 В источника трехфазного тока и напряжениях 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

*** для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросом, сопротивление заземлителей должно быть в 2 раза меньше указанных в таблице.

Приложение 2

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АППАРАТА АИИ-70М

Назначение:

Аппарат типа АИИ-70М предназначен для испытания кабелей, твердых и жидких диэлектриков переменным или выпрямленным высоким напряжением.

Технические характеристики:

Напряжение питающей сети однофазного переменного тока, В …………………………………………………. Частота питающей сети, Гц …………………………….. Наибольшее вторичное переменное напряжение эфф., кВ …………………………………………………………. Наибольшее вторичное выпрямленное напряжение макс., кВ ………………………………………………….. Масса аппарата без запасных частей и трансформаторной тары, кг, не более..………………………………

127 или 220 50 50 70 175

Устройство и принцип работы:

Аппарат состоит из передвижного пульта управления на колесах и выпрямителя селенового.

На лицевой панели пульта управления расположена дверца, на которой находятся предохранители, при помощи которых производится переключение напряжения сети.

Дверца снабжена блок-контактами, обеспечивающими безопасную работу при испытании жидкого диэлектрика. С внутренней стороны дверцы закреплены ключ и шаблон-калибр для установки зазора между электродами в измерительной ячейке. Выпрямитель селеновый выполнен в виде вертикального, заполненного маслом цилиндра.

Сверху выпрямителя селенового в рабочем положении аппарата устанавливают блок микроамперметра с переключателем пределов измерения тока. При транспортировании блок микроамперметра закрепляют на крышке высоковольтного трансформатора внутри пульта управления.

Разрядник заземляющий служит для снятия емкостного заряда с испытуемого объекта и его заземления. Разрядник разъемный, состоит из двух частей.

Конструкция рукоятки переключений пределов измерения тока выполнена на основе изоляционной трубки.

Защитное ограждение выполнено в виде комбинации металлических стержней и изоляционных трубок. На ограждение вешают флажки предупредительные.

Продолжение прилож. 2

Разрядник заземляющий, защитное ограждение, рукоятка переключения пределов измерения тока. Флажки предупредительные при транспортировке аппарата находятся внутри пульта управления.

Работа и взаимодействие элементов электрической схемы аппарата осуществляется следующим образом (см. рис.1). Электропитание подводится к аппарату от однофазной сети напряжением 127 или 220 В посредством гибкого кабеля, снабженного штепсельными разъемами, на клеммы дверной блокировки S4F; далее через предохранители FU3и FU4 подается на регулятор напряжения Т2.

Регулируемое напряжение от Т2 через автоматический выключатель S3 подается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора T1 и конденсатор C2.

Переключатель S2 служит для установки максимальной защиты автоматического выключателя S3 в положение «чувствительная» или «грубая». Высокое напряжение от трансформатора T1 через ограничительное сопротивление R3 может быть использовано как для испытания переменным напряжением твердых диэлектриков, так и для определения пробивного напряжения жидких диэлектриков. Переменное высокое напряжение выпрямляется посредством селенового выпрямителя VI.

Для измерения выпрямленного тока служит микроамперметр с тремя пределами измерения (200, 1000 и 5000 мкА).

Сигнальная лампа HI (зеленая) указывает на включение сети, лампа Н2 (красная) на включение высокого напряжения.