Ранняя диагностика высоковольтных выключателей

Энергетика Материалы предоставлены ООО «СКБ электротехнического приборостроения», Иркутск

Предприятия, эксплуатирующие силовое электроэнергетическое оборудование, сталкиваются с большими трудностями — большая часть техники устарела как морально, так и физически. Инвестиции на новую технику незначительны, обслуживающий персонал сокращается. Около 40 процентов масляных и воздушных выключателей, прежде всего на 110 и 220 кВ, отработало установленный нормативами минимальный срок службы, а к 2015 году предполагается обновить лишь 55 процентов всего парка выключателей.

Графики, полученные с помощью специальных приборов (таких, как ПКВ/М6, ПКВ/М7, ПКВ/У3), при диагностике высоковольтных выключателей используются для анализа состояния выключателя. Такой метод получил название метода раннего обнаружения дефектов в механизмах высоковольтных выключателей. Он позволяет обнаружить не только неисправности на ранней стадии их развития, но даже небольшие отклонения в работе узлов выключателя, основываясь на полученных с помощью прибора графиках процесса. Метод заключается в регистрации процесса перемещения одного из элементов механизма (подвижного контакта, траверсы, вала привода и другого) при пусках выключателя и сопоставлении полученного графика с графиком полностью исправного выключателя либо с графиком, снятым с этого же выключателя при последнем его обследовании.

Хотя в практике контроля высоковольтных выключателей графическая форма отображения результатов, казалось бы, давно и хорошо известна (например, временные осциллограммы, получаемые на светочувствительной бумаге шлейфового осциллографа, и виброграммы скорости, рисуемые с помощью вибрографа и подвижной линейки), однако эти графики неудобны для непосредственного восприятия и требуют предварительной ручной обработки.

При автоматических измерениях скоростных характеристик с помощью датчиков перемещения с высокой разрешающей способностью можно получить совсем другие графики: скорость в зависимости от времени, скорость в зависимости от хода, ход в зависимости от времени. Они отображают процессы движения траверсы и подвижных контактов, взаимодействие их с направляющими механизмами, подвижными контактами и буферами. Следовательно, по их внешнему виду и отклонению его от стандартного можно оперативно произвести диагностику неисправности этих узлов сразу после вывода выключателя из эксплуатации.

Использование приборов ПКВ позволяет:
•в полтора раза снизить затраты предприятия на обслуживание высоковольтных выключателей;
•вдвое сократить время диагностики выключателя;
•в ряде случаев использование приборов приводило к полному отказу от проведения планового ремонта ввиду нормального состояния выключателей.

Требования к техническому состоянию высоковольтного выключателя определяются инструкцией завода-изготовителя и соответствующей нормативно-технической документацией. Оценка текущего состояния выключателя (в норме, не в норме) сводится к выявлению уже имеющихся отклонений от заводских параметров. Но обнаружение еще только зарождающихся либо скрытых дефектов, когда отклонение параметра еще не вышло за паспортные нормы либо проявляется лишь в отдельные моменты, возможно только при анализе графиков всего процесса пуска выключателя.

Для оценки состояния высоковольтного выключателя используются различные способы, но удобнее всего проводить диагностику выключателя с помощью специально предназначенных приборов, таких, как ПКВ/М6Н и ПКВ/М7. Применение этих приборов сокращает время проведения комплексного обследования при значительном повышении его качества, а также позволяет обоснованно отказаться от проведения капитального ремонта. Кроме того, с помощью приборов ПКВ/М6Н и ПКВ/М7 удается выявлять скрытые дефекты, которые, как известно, одни из самых опасных.

Зная, как себя ведет исправный выключатель при включении и отключении (поведение графика в процессе включения/отключения), можно легко выявлять неисправности выключателя по графикам.

Если графика исправного выключателя нет, но есть график, снятый на обследуемом выключателе при предыдущем его обследовании, то, сравнивая эти два графика, можно проследить тенденции изменений и предположить, чего ожидать от данного выключателя в будущем.

Такой сложный дефект, как люфты в подвижных частях, также определяется приборами ПКВ/М6 и ПКВ/М7. Люфты создают прерывистую нагрузку от механизмов трех полюсов на общий привод, через который происходит взаимное влияние трех процессов движения, хорошо наблюдаемое при совмещении графиков «скорость–время» двух (или трех) полюсов.

Взаимодействие механизмов полюсов происходит следующим образом. После начала движения из‑за плохого состояния дугогасительного устройства или отключающих пружин штанга с траверсой полюса С движется с меньшей скоростью, чем штанга с траверсой полюса В. В это время выбирается люфт между полюсами. К моменту времени точки 1 люфт между полюсами оказывается весь выбранным. Происходит взаимодействие движущихся масс. Одна штанга с траверсой получает ускоряющий импульс, а другая тормозящий. Начиная с этого момента происходит соответствующее изменение скоростей движения траверс. И к моменту точки 2 скорости движения штанг с траверсами стабилизируются, но опять оказываются разными. Теперь штанга полюса С еще движется быстрее штанги полюса В. Люфт выбирается в другую сторону. В момент времени точки 3 штанга с траверсой полюса В начинает тормозиться масляным буфером, а штанга полюса С еще движется со значительной скоростью. В момент точки 4 люфт оказывается весь выбранным. Происходит взаимодействие движущихся масс. Штанга с траверсой полюса С получает тормозящий импульс, а штанга с траверсой В — ускоряющий. Это объясняет всплеск скорости на участке торможения у полюса В и наличие зубцов из‑за интенсивного воздействия на участке торможения у полюса С.

По графику «скорость–время» диагностируется и еще один дефект — увеличенное время отключения выключателя.

Таким образом, можно сделать вывод, что метод диагностики скрытых дефектов при помощи анализа графиков, полученных приборами ПКВ/М6Н и ПКВ/М7, прост, надежен и нагляден, позволяет существенно экономить время.

Графики позволяют определять неисправности и отклонения на ранней стадии и более эффективно планировать ремонт. Даже минимальный опыт в расшифровке графиков позволяет до начала ремонта выявить узлы и устройства выключателя, требующие вмешательства ремонтного персонала, не подвергать ненужной (а зачастую и вредной) разборке исправные узлы, тем самым сокращая время ремонта.

Применение метода и приборов ПКВ/М6Н и ПКВ/М7 для диагностирования скрытых дефектов выключателей неоднократно одобрено пользователями этих приборов — ФСК ЕЭС, «Мосэнерго», «Якутск-энерго» и другими.

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь: