Анализ графиков приборов группы ПКВ

25 августа 2013

Вопрос:
Какие могут быть причины отскока и перелета выключателя МКП-110?

Ответ:
Наше понимание причины отскока и перелета выключателя МКП-110 постараемся пояснить на примере выключателя У-220, т.к. принцип включения / отключения выключателей серии У- .. и МКП -… одинаковый, но по выключателю У-220 у нас наиболее полная информация.) Принцип действия выключателя показан на Рис. 1.

Включение выключателя начинается с подачи команды на его привод, который начинает перемещать штангу с траверсой вверх. После прохождения участка, отделяющего траверсу от камеры, свечи траверсы касаются нижних контактов камеры. На графике включения (см. Рис.2) этот момент хорошо видно по резкому спаданию скорости движения штанги). Далее штанга с траверсой двигает вверх шток камеры, на котором установлены перемычки, перемыкающие неподвижные контакты камеры. После касания перемычкой неподвижных контактов шток камеры продолжает двигаться, сжимая пружины перемычек и поджимая их к неподвижным контактам камеры. По мере движения вверх шток камеры упирается в пружинный буфер включения, полный ход которого составляет 20 мм. В процессе включения одновременно взводится (сжимается) пружина отключения камеры.

Таким образом, так как движущиеся детали имеют определенную массу, то "перелет" (прохождение подвижных частей по инерции мимо своего положения равновесия) штока камеры и связанной с ней штангой можно считать нормальным явлением (вопрос заключается в величине этого перелета).

Далее, шток под действием пружин буфера включения, пружин перемычек и отключающей пружины камеры начинает двигаться в обратном направлении, двигая в обратном направлении штангу выключателя. Так как вся эта система обладает массой, то она опять (по инерции) может пройти свое положение равновесия, формируя "Отскок".

Рис. 1. Принцип действия полюса выключателя У-220

Рис. 2. График процесса включения исправного выключателя

Вопрос:
Ход в контактах при отключении, измеренный при помощи лампочек и прибором типа ПКВ у выключателя У-110 получается разный. Причем ход в контактах, измеренный прибором, получается меньше почти в два раза по сравнению с ходом, измеренным по лампочкам.

Ответ:
На графике это выглядит как кратковременный разрыв контактов выключателя где-то на середине хода. На наш взгляд в данном случае мы имеем дело с прослабленными пружинами отключения контактов камеры (или со слишком хорошими отключающими пружинами привода). В этом случае при подаче команды на отключение штанга с траверсой двигается за счет отключающих пружин привода вниз быстрее, чем перемычки камеры, которые приводятся в движение отключающей пружиной камеры.

Траверса как бы убегает от перемычек, в результате чего происходит разрыв цепи не в точках размыкания контактов камеры перемычками, а в точке касания свечей траверсы нижних контактов камеры. Такая ситуация опасна тем, что первоначальный разрыв цепи происходит не в камере, а между нижним контактом камеры и траверсой, что может привести к непредсказуемым последствиям.

Вопрос:
Слишком мал ход в контактах. Полюс отключается практически сразу при начале движения траверсы.

Ответ:
Прослаблены пружины перемычек. Анализируя график включения выключателя можно предположить следующее:

Под действием включающих пружин привода траверса двигается вверх, касается нижних контактов камеры и далее перемещает штангу с установленными на ней перемычками неподвижных контактов камеры.
В момент касания исправными перемычками неподвижных контактов камеры происходит торможение штанги, на которой закреплены эти перемычки, при этом поврежденная перемычка, продолжая движение по инерции, замыкает соответствующий контакт камеры. Так часть хода перемычка прошла по инерции то по показаниям датчика перемещения она замкнула контакт раньше по сравнению с последующими замыканиями, которые имели место при включении. (Первый раз замыкание контакта происходит при ходе 504,5 мм, а последующие при 505,5 мм).
Далее буфер включения гасит кинетическую энергии массы, состоящей из массы траверсы и штанги с перемычками, движение останавливается, а после этого пружина буфера выталкивает штангу с перемычками в обратную сторону.
На ходе 505 мм штанга, двигая перемычку за поджимающую пружину, размыкает контакт.
При следующем движении вперед (за счет работы привода) перемычка на ходе 505,5 мм опять замыкает контакт и т.д.

Таким образом, из анализа графика включения фазы "В" и принимая во внимание параметр «ход в контактах при отключении» (у фазы "В" он равен 0,5 мм) можно предположить, что "сплющена" (находится в сжатом состоянии) одна из поджимающих пружин перемычек камеры или точка крепления этой пружины к штанге смещена вниз. Из-за этого во включенном положении пружина практически не поджимает перемычку к неподвижному контакту камеры.

Другие варианты неисправности:

Погнуты перемычки камеры;
Свеча траверсы просела вниз (расшплинтовалась);
Бывали случаи, когда после ремонта камера не садилась на место и она краем нижнего контакта (контакт вогнутый) садилась на свечу траверсы. При работе свеча изгибалась, и, в конце концов, садилась по центру камеры, при этом уменьшался вжим.

Пружины перемечек могут прослабиться в результате разрушения пластмассового колпачка, изолирующего пружину от корпуса контакта. В результате чего по ней протекала часть тока который ее разогревал и "отпускал" ее.

Дополнительным признаком отсутствия поджатия перемычки должно служить сопротивление полюса, которое сильно зависит от силы прижатия контактирующих поверхностей друг к другу.

Вопрос:
График скорости в конце процесса включения обрывается (У-220).

Ответ:
То, что график скорости резко обрывается, связано с особенностями ее вычисления и построения графика. В отличие от графика скорости график перемещения строится таким образом, чтобы при отсутствии данных (стержень далее не двигался) на экране прорисовывалась линия продолжения последнего значения перемещения до конца экрана.

График скорости рисуется по данным массива перемещений и, если данных о значении перемещений нет (есть только линия на экране), то он прерывается. Таким образом, такой странный график скорость связан именно с особенностями построения изображения скорости, а не с выключателем. В связи с этим обрыв графика скорости следует читать так: далее скорость равна нулю.

Обычно у выключателя У-220 при включении траверса проходит конечную точку, а после этого возвращается, садясь на защелку. В вашем случае траверса плавно подошла конечной точке и по графику не видно работу буфера включения. Возможно, для надежного включения выключателя не хватает мощности привода, а возможно небольшая масса элементов воздушного привода не дает той картины, которая наблюдается у выключателей с электромагнитным приводом.

Схема включения нормального выключателя с электромагнитным приводом приведена на Рис. 1. При этом, после касания свечей траверсы нижних контактов камеры, можно различить следующие этапы:

траверса продолжает двигаться, двигая подвижные контакты камеры.
после соприкосновения подвижных контактов камеры с неподвижными траверса продолжает двигаться, прижимая пружинами подвижные контакты к неподвижным.
в конце движения в работу вступает пружинно-маслянный буфер включения. При этом траверса проходит свое положение равновесия и остаточная энергия движения гасится этим буфером. После этого траверса двигается назад и садится на защелку.

Рис.1. Схема нормального включения У-220

Рис. 2. Пример графика включения нормального выключателя (Конструкция выключателей серий МКП и У схожи)

Рис. 3. График включения неисправного выключателя У-220

Обратите внимание на неработающий буфер отключения (возможно в нем нет масла). При нормальной работе буфера траверса один раз проходить свое конечное положение при движении в прямом направлении (один перелет), и один раз при движении в обратном направлении ( один отскок). На Рис. 2. и Рис. 3. приведены (с соответствующими комментариями) график включения нормального и Вашего выключателя.

Вопрос:
Как выглядят затирания на графиках, снятых на баковых масляных выключателях 35-220 кВ?

Ответ:
На графиках зависимости скорости от хода можно увидеть не только наличия "затирания" в фазах, но даже достаточно точно диагностировать место дефекта. Причем, если в одном случае (Рис.1. и Рис.2.) наличие дефекта можно было предположить по снижению скорости ниже нормируемой, то в другом (рис.3) - все временные и скоростные характеристики соответствовали паспортным данным, т.е. на основе стандартных измерений выключатель был бы признан полностью исправным.

Вопрос:
Как на графиках выглядит люфт подвижных частей выключателя?

Ответ:
На наличие этого дефекта указывают отличия в графиках при проведении повторных замеров. При этом дефекте также все временные и скоростные параметры соответствуют паспортным, но уже пошел процесс появления "люфтов", что в дальнейшем может привести к отказу выключателя.

Представленный материал информационно-аналитический, не носит рекламный характер и не призывает к действию. Сведения предназначены для информирования пользователей сайта www.skbpribor.ru о продукте производителя.