Определение неисправностей в реакторных устройствах РПН с помощью снятия круговых диаграмм

4 февраля 2015

Статья опубликована в журнале "Электротехнический рынок" № 2(62), март-апрель 2015 г.

Одним из параметров, определяющих качество электроснабжения потребителей, является уровень напряжения в электрической сети, который поддерживается с помощью регулировочных устройств силовых трансформаторов и автотрансформаторов. По принципу действия различают устройства переключения без возбуждения (ПБВ) и устройства регулирования под нагрузкой (РПН). Все переключающиеся устройства являются составной частью силовых трансформаторов, поэтому их основная задача - обеспечить длительную и безаварийную работу трансформаторов. В процессе пусконаладочных работ объем проверок переключающих устройств определяется руководящими материалами РТМ 16.800.723-80 и требованиями заводских инструкций.

В соответствии с требованиями этих материалов в объем испытаний РПН обязательно входит проверка последовательности действия контактов переключающегося устройства в зависимости от угла поворота вала привода, иначе говоря, снятие круговой диаграммы. Принцип действия реакторных переключающих устройств мало отличается друг от друга, поэтому рассмотрим типовую диаграмму исправного реакторного устройства РПН типа РНТ-20 (рис. 1), а также ряд требований, отклонение от которых приводит к неисправностям, которые необходимо регулировать (табл. 1).

Рис.1. Типовая круговая диаграмма исправного устройства РПН типа РНТ-20

Таблица 1. Требования к круговой диаграмме устройства РПН типа РНТ-20, и способы регулирования, в случае отклонения от них

Требования	Способы регулирования отклонений
Значение угла перекрытия контактов - "а" должно быть ≥ 30˚	Требуется регулировка горизонтального вала переключателя, находящегося внутри трансформатора
Величина люфта (сдвиг между "прямым" и "обратным" ходом переключателя) не должна быть больше той, которая указана в заводской инструкции.	Проверить правильность сборки, либо заменить детали переключающего механизма, у которых закончился срок эксплуатации (износ).
Если развернутая диаграмма целиком несимметрична относительно угла 180^о	Необходима регулировка вертикального вала, соединяющего приводной механизм с контакторной коробкой
Интервал, выраженный в углах поворота вертикального вала, в течение которого контактор закрыт, должен быть расположен симметрично относительно промежутка, в течение которого переключатель закрыт;

Для снятия круговых диаграмм до сих пор используют достаточно устаревшие методы и приспособления. Например, такие как "сигнальные лампы", амперметры и вольтметры, а также диски с прикрепленной круговой шкалой для отсчета угла поворота вала. Все они требуют больших затрат времени на сборку электрических схем и проведение расчетов, кроме того, они не позволяют провести детальную диагностику РПН.

Поэтому правильнее использовать современный прибор для контроля и диагностики РПН трансформаторов – ПКР-2 (новая разработка ПКР-2М) производства "СКБ ЭП", который предназначен для проверки технического состояния устройств регулирования под нагрузкой всех типов, как реакторных, так и резисторных, как в составе силового трансформатора, так и вне него.

С помощью ПКР-2 (ПКР-2М) можно провести снятие круговой диаграммы в соответствии с основными требованиями, где прибор наглядно продемонстрирует результаты диагностики исправного (рис. 2) или неисправного (рис. 3) устройства РПН. Для представления данной информации в графическом или табличном виде ПКР-2 (ПКР-2М) оборудован цветным графическим дисплеем, облегчающим обработку графиков. Кроме того, он поставляется с программным обеспечением (ПО) для компьютера (ПК), которое позволяет проводить более детальный анализ результатов полученных прибором, а также оформлять отчет по результатам проверки.

Рис. 2. Результаты снятия круговой диаграммы исправного устройства РПН типа РНТ-20 прибором ПКР-2 (просмотр результатов с помощью ПО для ПК)

Рис. 3. Результаты снятия круговой диаграммы неисправного устройства РПН типа РНТ-20 прибором ПКР-2 (просмотр результатов с помощью ПО для ПК)

ПКР-2 позволяет не только построить круговую диаграмму, но и предоставить дополнительную информацию отражающую исправность РПН или ее отсутствие, вплоть до неправильной сборки переключающего устройства. К примеру, рассмотрим данные представленные на рисунке 3.

После проведение капитального ремонта РПН типа РНТ-20 была допущена ошибка при его сборке. С помощью прибора ПКР-2 стало возможным провести контроль переключения контактов РПН (изменения силы измерительного тока) и зафиксировать неправильное подключение отвода одной из половин реактора устройства РПН. Вместо того чтобы провести подключение к главному контакту, его провели к средней точке, где должен был быть подключен нулевой провод или возбуждающая обмотка (рис. 4).

При отсутствии своевременной диагностики, такая неисправность в моменты переключения устройства РПН может привести к нарушению режима работы трансформатора, что не может обеспечивать безопасную работу оборудования.

Рис. 4. Схема неправильного и правильного соединения обмоток трансформатора с устройством РПН типа РНТ-20

Эксплуатация прибора ПКР-2 позволяет значительно сократить финансовые и ресурсные затраты организации, а также повысить качество диагностики трансформаторов и избежать незапланированного ремонта, за счет выявления неисправностей на ранней стадии:

ПКР-2 (ПКР-2М) позволяет проводить снятия круговой диаграммы (для реакторных и резисторных РПН) и осциллограммы работы контакторов (быстродействующие РПН резисторного типа) одновременно по всем фазам, за одно переключение с отвода на отвод;
Не требуется подключение дополнительных внешних элементов, таких как перемычки или внешние резисторы. Все подстройки к конкретному устройству РПН выполняются в приборе автоматически;
Для снятия круговых диаграмм прибор комплектуется датчиком угловых перемещений высокой точности, а его специально разработанная фиксация существенно уменьшает погрешность измерения угла поворота из-за возможного эксцентриситета вала, осей и втулок. При этом его установка производится без применения какого-либо инструмента простым надеванием на вылет вала;
Главной же особенностью ПКР-2 является специально разработанный встроенный метод проведения диагностики устройств РПН трансформаторов, который не имеет аналогов.

При разработке ПКР-2 были учтены сильные стороны прибора ПКР-1, который получил немало положительных отзывов, а также пожелания и рекомендации пользователей оборудования «СКБ ЭП», поэтому ПКР-2 унаследовал достоинства предшественника, а также приобрел новые дополнительные возможности. В результате, был разработан прибор, который является незаменимым помощником для контроля и диагностики, как реакторных, так и резисторных устройств РПН.

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.