Есть вопросы? Звоните,
наш менеджер всегда на связи:

1. Метод раннего обнаружения дефектов в механизмах высоковольтных 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 локализация дефекта до конкретного узла механизма, обнаружение еще только нарождающихся либо скрытых дефектов, когда отклонение параметра еще не вышло за паспортные нормы либо проявляется лишь в отдельные моменты, возможно только при получении и 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, ПКВ/М7 и ПКВ/У3. Эти приборы позволяют снимать скоростные и временные характеристики высоковольтных выключателей, а также записывать графики перемещения траверсы. Применение этих приборов значительно 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, ПКВ/М7 и ПКВ/У3 удается выявлять скрытые дефекты, которые, как известно, являются одними из самых опасных.

Системный анализ полученных при диагностике графиков позволяет сделать определенные выводы о состоянии высоковольтного выключателя. Такой анализ получил название «Метод раннего обнаружения дефектов в механизмах высоковольтных выключателей». Метод заключается в регистрации процесса перемещения одного из элементов механизма (подвижного контакта, траверсы, вала привода и др.) при пусках выключателя и сопоставлении полученного графика с графиком полностью исправного выключателя либо с графиком, снятым с этого же выключателя при последнем его обследовании. Иллюстрацию метода можно провести на масляном выключателе МКП-110М. На приведенных ниже графиках изображены скоростные характеристики и осциллограммы замыкания - размыкания контактов по полюсам А, В, С.

График процесса отключения исправного выключателя

Рис. 1 График процесса отключения исправного выключателя.

На графике процесса отключения исправного выключателя (рис. 1) можно выделить пять характерных участков, отмеченных стрелками с буквами: от начала движения до точки b - участок ab ; участки bc ; cd ; de и ef . Если бы использовалась развертка по времени, то на графике присутствовал бы еще один участок: от момента подачи командного импульса до начала движения - участок 0 a Процессы, происходящие на отдельных участках:

  • Участок 0a. Запуск и отработка команды «отключение» приводом. Этот участок следует анализировать на графике с разверткой по времени. В точке a отработка команды приводом заканчивается.
  • Участок ab. Разгон штанги с траверсой за счет действия пружин контактов, пружин дугогасительных устройств и отключающих пружин. Размыкание контактов в точке b.
  • Участок bc. Прекратили действовать пружины контактов, и дальнейший разгон штанги с траверсой происходит за счет действия пружин дугогасительных устройств и отключающих пружин.
  • Участок cd. Прекратили действовать пружины, и дальнейшее движение штанги с траверсой происходит за счет инерции и действия силы тяжести.
  • Участок de. В действие вступает масляный буфер, который гасит скорость штанги с траверсой.
  • Участок ef. Продолжается действие масляного буфера. Штанга с траверсой под действием силы тяжести медленно движется до останова в точке f .

По приведенному графику скорости можно оценить работу пружин контактов, пружин дугогасительных устройств, отключающих пружин, отсутствие затираний в направляющем устройстве, работу масляного буфера.

График процесса включения исправного выключателя

Рис. 2 График процесса включения исправного выключателя

На графике процесса включения исправного выключателя (рис. 2) можно выделить пять участков. Процессы, происходящие на них, следующие:

  • Участок 0a. Задержка срабатывания привода. Этот участок следует анализировать на графике с разверткой по времени. 
  • Участок ab. Разгон штанги с траверсой за счет действия электромагнитного привода.
  • Участок bc. В точке b происходит соприкосновение подвижных контактов с нижними контактами дугогасительных устройств. Скорость резко падает из-за увеличения массы движущихся частей 
  • Участок cd. Продолжается разгон траверсы электромагнитным приводом, но траверса уже движется вместе со штангами с подвижными контактами дугогасительных устройств. 
  • Участок de. На этом участке прекращает работу электромагнитный привод. Происходит сжатие отключающих пружин, пружин дугогасительных устройств и пружин контактов. В точке e штанга с траверсой останавливается.

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 таким образом, что ожидать от данного выключателя в будущем.

Рассмотрим примеры.

График процесса отключения выключателя с неработающим масляным буфером

Рис. 3 График процесса отключения выключателя с неработающим масляным буфером

Из приведенного выше графика (рис.3) видно, что у выключателей с неработающим масляным буфером происходят резкие удары коромысла о буфер и штанга с траверсой совершает многократные возвратные движения до остановки (участок df исправного выключателя (рис. 1) выродился в спираль 1 - 2).

Также можно выявить наличие "затираний" в одном из полюсов (скрытый дефект), вызванный, например, сильно зажатыми щёками направляющего устройства. Этот дефект лучше всего проявляется на графике "скорость-ход" (рис. 4). Места понижения скорости на графике (точки 1 и 2) указывают, что затирание происходит при значениях хода (41…62)мм. и (131…182)мм.

График процесса включения с сильно зажатыми щеками направляющего устройства

Рис. 4 График процесса включения с сильно зажатыми щеками направляющего устройства

Такой сложный дефект, как люфы в подвижных частях, также определяется приборами ПКВ/М6Н, ПКВ/М7 и ПКВ/У3. 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 (рис. 5).

Наложение графиков процессов отключения, развернутых во времени, двух полюсов выключателя

Рис. 5 Наложение графиков процессов отключения, развернутых во времени, двух полюсов выключателя

Взаимодействие механизмов полюсов происходит следующим образом. После начала движения из-за плохого состояния дугогасительного устройства или отключающих пружин штанга с траверсой полюса С двигается с более медленной 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 времени происходит соответствующее изменение скоростей движения траверс. И к моменту времени точки 2 скорости движения штанг с траверсами стабилизируются, но опять оказываются разными. Теперь штанга полюса С еще двигается 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 двигается со значительной скоростью. В момент времени 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 еще один дефект – увеличенное собственное время отключения выключателя. На рис. 5 хорошо виден участок 0а – от момента подачи команды до начала движения. В течение этого интервала времени происходит отработка команды обработка команды «отключение» приводом, и штанга с траверсой еще не движется. В точке а отработка команды приводом заканчивается. И если интервал 0-а превышает определенную величину, найденную по графикам для исправленных выключателей, то дефект в приводе. Если интервал не превышает этой величины, то виновником является один из узлов механизма, передающего движение от привода до подвижного контакта. И для его определения анализируются графики "скорость-ход" способом, рассмотренным выше.

Таким образом, можно сделать вывод, что метод диагностики скрытых дефектов при помощи анализа графиков, полученных приборами ПКВ/М6Н, ПКВ/М7 и ПКВ/У3, прост, надежен и нагляден, позволяет экономить время. Графики позволяют определить 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 вмешательство ремонтного персонала, не подвергать ненужной (а зачастую и вредной) разборке исправные узлы, тем самым, сокращая время ремонта.



2. Метод DRM - Режим безразборной проверки устройств РПН

"Безразборная проверка устройств РПН" позволяет проводить экспресс-диагностику технического состояния устройств РПН без вскрытия бака или демонтажа устройства РПН. Данная проверка позволяет получать диаграммы переключения контактора для широкого круга переключающих устройств (кроме реакторного типа), на основании полученных диаграмм проводить оценку состояния устройств РПН, что дает основания указывать на характер дефекта, и обоснование решений по вопросам связанным с ремонтом данных устройств.

Например, для устройств типа РС, РНОА и др. можно определить правильность работы главных и дугогасительных контактов контактора, их состояние (подгоревший или нет контакт), целостность токоограничивающих резисторов. Для устройств типа РНТА – 35/320 и в аналогичных устройствах, в которых контактор и избиратель заменены переключателем тонкого регулирования, можно проверить главный и дугогасительные контакты, токоограничивающий резистор, а также состояние поверхности всех неподвижных контактов переключателя, через которые перемещаются подвижные контакты.

Использование режима "безразборной проверки", основанного на методе DRM - не требует:

  • Вскрытие бака или люка исправного/неисправного устройства РПН и слива масла;

  • Дополнительных денежных средств и трудозатрат на проведение диагностики устройств РПН;

  • Подключение дополнительных элементов или знание сопротивлений токоограничивающих резисторов проверяемого устройства, т.к. все подстройки к конкретному устройству РПН выполняются в приборе автоматически.

Метод DRM реализован в специализированном приборе контроля устройств РПН ПКР-2М и миллиомметре МИКО-8. Несмотря на то, что метод встроен в оба прибора, его практическая реализация отличается: 

  • ПКР-2М – это специализированный прибор контроля устройств РПН, который позволяет проводить снятия осциллограмм работы контакторов и снятие круговой диаграммы одновременно по трем фазам;

  • МИКО-8 – это миллиомметр, а режим "безразборной диагностики устройств РПН" является дополнительной функцией, и с точки зрения математических расчетов метод DRM здесь менее развит (осциллографирофание проводится пофазно, снятие круговой диаграммы - отсутствует). Но данный прибор рассчитан именно на проведение быстрой экспресс-диагностики и прикидочной оценки состояния РПН без вскрытия бака.