Цель занятия. 1. Изучить объект диагностирования - вентильные разрядники (стр. 1 )

Цель занятия.

1. Изучить объект диагностирования – вентильные разрядники.

2. Знать диагностическую модель, методы диагностики и испытания вентильных разрядников.

3. Получить навыки работы с приборами и устройствами для испытаний и диагностики вентильных разрядников.

Общие положения.

На зажимах электроэнергетического оборудования при коммутациях электрических цепей, разрядах молнии могут возникать перенапряжения, представляющие опасность потери электрической прочности для внешней и внутренней изоляции объекта диагностики. Основным средством ограничения перенапряжений электрооборудования служат вентильные разрядники, а также ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

Защитное действие разрядника (ограничителя) обуславливается тем, что при появлении опасного для изоляции перенапряжения происходит пробой искрового промежутка (полупроводника) разрядника, а протекающий через разрядник импульсный ток вследствие нелинейности рабочего сопротивления не создает опасного для изоляции повышения напряжения.

На практике применяют вентильные разрядники различной конструкции. Приняты следующие буквенные обозначения типов разрядников:

Р - разрядник; В - вентильный; О - облегченный; С - станционный;

М - магнитный или модернизированный; Т - с токоограничивающими искровыми промежутками или тропического исполнения (если Т стоит после цифры); П - повышенное напряжение гашения; Г - грозовой; РД - с растягивающейся дугой; У - для работы в районах с умеренным климатом; число после напряжения, кВ; цифра 1 - для работы на открытом воздухе.

Например, РВМГ-110МТ1 разрядник вентильный, с магнитным гашением, грозовой, на напряжение 110кВ, модернизированный, с токоограничивающими искровыми промежутками, для работы на открытом воздухе.

По назначению вентильные разрядники делятся: для защиты электрооборудования от атмосферных перенапряжений (РВО, РВС, РВМГ, РВМА, РВП); для защиты машин и оборудования от атмосферных и кратковременных внутренних перенапряжений (РВРД, РВМА, РВВМ, РВМ); для защиты тягового электрооборудования от перенапряжений (РМВУ).

Для защиты электрооборудования высокого напряжения (60кВ и выше) от грозовых перенапряжений разрядники комплектуются из типовых элементов (разрядники типа РВС - из элементов напряжением 15, 20, 30, 33 или 35кВ; разрядники типа РВМГ - из унифицированных рабочих элементов РВМГ-30). РВП - разрядник вентильный подстанционный, облегченной конструкции и не имеющий шунтирующих сопротивлений. Вентильный разрядник типа РВС – 15 показан на рисунке 1.

На практике приемо-сдаточным испытаниям и диагностированию разрядников предшествует комплекс организационных мероприятий по изучению объекта диагностики, нормативной документации, объемов и норм испытаний в соответствии с требованиями главы 1.8 «Нормы приемо-сдаточных испытаний» и 6 «Нормы испытания электрооборудования» Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Диагностику и испытания разрядников, находящихся в эксплуатации, производят в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) пр. 1 «Нормы испытания электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей».

Рисунок 1 – Вентильный разрядник типа РВС – 15:

1 - блок искровых промежутков; 2 - блок нелинейных резисторов;

3 - фарфоровая рубашка; 4 – фланец

Диагностика и приемо-сдаточные испытания разрядников включает работы по измерению: сопротивления элемента разрядника; тока проводимости (тока утечки); пробивных напряжений при промышленной частоте.

Измерение сопротивления элемента разрядника, как общее, так и составляющих элементов, производят мегаомметром на напряжение 2500В. Сопротивление изоляции диагностируемого элемента не нормируется.

Для диагностирования сопоставляют измеренные значения сопротивлений изоляции элементов одной и той же фазы разрядника; кроме того, эти значения сравнивают с сопротивлением изоляции элементов других фаз комплекта или данными завода-изготовителя. Разрядники типа РВС, собираемые в колонну из отдельных элементов, разделяются по сопротивлению на шесть групп (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристики элементов разрядников PBC

Номер группы	Сопротивление, МОм, для элементов
PBC-33	PBC-20	PBC-15
0	480-615	240-315	160-215
1	615-810	315-415	215-285
2	810-1100	415-550	285-385
3	1100-1450	550-785	385-515
4	1450-1850	785-965	515-675
5	1850-2450	965-1265	675-885

Для равномерного распределения напряжения собирают разрядники из элементов одной группы. Элемент с меньшим сопротивлением располагают ближе к проводу (шине), находящемуся под напряжением, а элемент с большим сопротивлением устанавливают ближе к земле.

В таблицах 2 - 4 представлены характеристики разрядников типа РВМ, РВМГ и РВМК.

Таблица 2 - Характеристики разрядников PBM

Тип разрядника	PBM-6	PBM-10	РВМ-15	PBM-20	PBM-35
Количество элементов	1	1	1	1	2
Сопротивление разрядника, МОм	100-250	170-550	600-2000	1000-10000	600-2000

Таблица 3 - Характеристики разрядников РВМГ

Тип разрядника	РВМГ-110	РВМГ-150	РВМГ-220	РВМГ-330
Количество элементов	3	4	6	8
Сопротивление разрядника, МОм	400-700	700-1000	1000-1500	1500-2500

Таблица 4 - Характеристики разрядников РВМК

Тип разрядника	РВМК-330П	PBMK-400П	РВМК-500П
Количество элементов: - основных - вентильных - искровых Сопротивление элементов, МОм: - основных - вентильных - искровых	11 3 3 120-250 (5-55)·10-3 300-1600	13 4 4 250-350 (5-55)·10-3 300-1600	17 5 5 350-500 (5-55)·10-3 300-1600

Измерение сопротивления разрядников позволяет выявить дефекты - увлажнение внутренних деталей при нарушении герметичности разрядников, обрыв цепи шунтирующих резисторов или другие дефекты, связанные с увеличением тока утечки разрядников РВП или резким изменением величины тока проводимости разрядников РВС, РВМГ или РВВМ.

Сопротивление элементов разрядников не нормируют, поэтому для практики диагностирования принимают данные таблиц 1 - 4. Результаты измерений сравнивают с результатами заводских испытаний.

Сопротивление элементов разрядников измеряют после дождливого периода в сухую погоду без тумана, росы и при температуре окружающего воздуха не ниже +50С. Объект диагностирования проверяют на чистоту и отсутствие влаги на фарфоровых покрышках.

При измерениях сопротивления разрядников проверяют сопротивление изоляции изолирующих оснований разрядников и регистраторов срабатывания. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром на 2500В.

Измерение токов проводимости и утечки разрядников с шунтирующими сопротивлениями позволяет выявить такие же дефекты, как и измерение сопротивления разрядников мегаомметром, но на более ранней стадии их развития. Допустимые токи проводимости (токи утечки) отдельных элементов вентильных разрядников приведены в таблице 5.

Постоянное напряжение для измерения токов проводимости и утечки разрядников получают от кенотронного аппарата АИИ-70 (рисунок 2).

Рисунок 2 - Схема измерения тока утечки вентильного разрядника:

1 - регулировочный трансформатор; 2 - испытательный трансформатор; 3-выпрямитель; 4 - киловольтметр; 5 - сглаживающий конденсатор;

6-микроамперметр; 7 - разрядник защиты микроамперметра;

8 - экранированными провод; 9 - испытуемый разрядник

Таблица 5 - Ток проводимости (утечки) элементов вентильных разрядников

Тип разрядника	Выпрямленное напряжение, приложенное к элементу разрядника, кВ	Ток проводимости элемента разрядника, мкА	Верхний предел тока утечки, мкА
РВВМ-3 РВВМ-6 РВВМ-10	4 6 10	400-620
РВС-15 PBC-20 РВС-ЗЗ, РВС-35	16 20 32	400-620
РВО-35	42	70-130
РВМ-3	4	380-450
РВМ-6	6	120-220
PBM-10	10	200-280
РВМ-15	18	500-700
PBM-20	24	500-700
РВП-3	4	10
РВП-6	6	10
РВП-10	10	10
Элемент разрядников РВМГ-110, РВМГ-150, РВМГ-220, РВМГ-330, РВМГ-500	30	900-1300
Основной элемент разрядника серии РВМК	18	900-1300
Искровой элемент разрядника серии РВМК	28	900-1300
Основной элемент разрядников РВМК-ЗЗОП, РВМК-500П	24	900-1300

Измерения производят для каждого элемента, а пульсация выпрямленного напряжения должна быть не более 10%. Аппарат АИИ-70 имеет однополупериодное выпрямление и для снижения пульсации в измерительную схему включается конденсатор, емкость которого зависит от типа разрядника и должна соответствовать данным таблицы 6.