Ремонт высоковольтных элегазовых выключателей

Инструкция на ремонт элегазовых выключателей LF1, LF3

Содержание материала

Технологическая инструкция на ремонт элегазовых выключателей LF1, LF3 6 кВ.

ВВЕДЕНИЕ.

Назначение документа, классификация технологии.

Настоящая технологическая инструкция на ремонт элегазовых выключателей 6 кВ типа LF1, LF3 (в дальнейшем именуемые — выключатели) описывает отдельные операции и процесс ремонта выключателей в целом с указанием возможных для применения при выполнении операций видов оборудования, технологической оснастки. Технологическая инструкция предназначена для ремонтного персонала электрического цеха электроэнергетического предприятия и подрядных организаций при организации и проведении ремонтов выключателей.

Перечень документов, на основании которых составлена технология.

• Программа обеспечения качества технического обслуживания и ремонта систем и оборудования электроэнергетического предприятия. ПОКАС (рем).Основные положения. Книга 1. № 0-18-01ПОКАС (рем).
• Программа обеспечения качества технического обслуживания и ремонта систем и оборудования электроэнергетического предприятия. ПОКАС (рем). Техническое обслуживание и ремонт систем и оборудования. Книга 2. № 0-18-02ПОКАС (рем).
• Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ-88/97. ПНАЭ Г-01-011-97.
• Инструкция по охране труда электрослесаря по ремонту оборудования распределительных устройств. № 0-03-136ИОТ.
• Инструкция по пожарной безопасности электрического цеха электроэнергетического предприятия. № 0-03-53ИП.
• Руководящий документ. Правила организации технического обслуживания и ремонта систем и оборудования атомных станций. РДЭО 0069-97.
• Стандарт организации. Основные правила обеспечения эксплуатации атомных станций (ОПЭ АС). СТО 1.1.1.01.0678-2007.
• Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 34.45-51.300-97.
• Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями. РД 34.03.204-93.
• Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ РМ-016-2001. РД-153-34.0-03.150-00.
• Нормы периодичности планово-предупредительного ремонта силового электрооборудования электроцеха электроэнергетического предприятия.
• Классификация компонентов и деятельности по категориям качества. Руководство. № 0-48-54ИП.
• Тележки выкатные ТВЭ-6-31/LF1(K-XXVI, K-XII). Руководство по эксплуатации Е.2.703.000.00 РЭ.
• Инструкция по входному контролю оборудования, основных материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий поступающих на электроэнергетическое предприятие. № 0-18-02ИП.
• Элементы выкатные ЕГИВ.674512.191 ПС.
• Элемент выкатной типа ВЭТ-10 с элегазовым выключателем LF для КРУ серии К-XII и K-XXVI. Руководство по эксплуатации ОКИ.142.021.РЭ

Область применения технологии

Настоящая технологическая инструкция распространяет свое действие на ремонт элегазовых выключателей 6 кВ, применяемых на электроэнергетического предприятия в КРУ – 6 кВ:

Назначение выключателей.

Выключатели элегазовые предназначены для включения и отключения электрических цепей в нормальном режиме работы, а также при коротких замыканиях и перегрузках, возникающих при аварийных режимах.

Основные технические данные.

Наименование
параметра

Величина параметра
для типоисполнения

LF1 (630 А)

LF1 (1250 А)

LF3 (2500 А)

Номинальное напряжение (Uном), кВ

Наибольшее рабочее напряжение (Uн.р), кВ

Номинальный ток (Iном), А

Номинальный ток отключения (Iо.ном), А

Предельный ток термической стойкости (Iт) для промежутка времени 3 с, кА

Параметры сквозного тока короткого замыкания:
а) начальное действующее значение периодической составляющей (Iн.п.), кА
б) наибольший пик (iд), кА

Ток отключения в цикле 0-180с-ВО-180с-ВО, кА, не более

Собственное время отключения, с, не более

Полное время отключения, с, не более

Время включения, с, не более

Сопротивление главной электрической цепи, мкОм, не более

Количество операций отключения токов в диапазоне 0,6-1,0 Iо.ном без ревизии выключателя, не менее

Количество циклов ВО (включение – отключение) номинального тока без ревизии выключателя, не менее

Допустимое число отключений номинального тока в течение часа, не более

Рабочее избыточное давление элегаза при t=200C, МПа

Габаритные размеры, мм, не более:
— длина
— ширина
— высота

№ п./п.

Виды ремонтов и их периодичность.

В соответствии с «Нормами периодичности» для элегазовых выключателей установлены следующие виды ремонтов с периодичностью:
ТОс – 1 раз в год (технический осмотр);
ТО-1 – 1 раз в 3 года (техническое обслуживание тележки);
ТО-2 – 1 раз в 10 лет (техническое обслуживание привода);
ТО-3 – 1 раз в 20 лет (техническое обслуживание полюсов).

Для оценки качества проведенного ремонта и технического состояния выключателя после ремонта проводятся электрические, механические испытания и проверки.

Требования к персоналу, квалификация.

Периодичность пересмотра технологической инструкции.

Принятые сокращения и обозначения.

ВВИ — высоковольтные испытания;
ГС — главная схема;
ЗГИрем — заместитель главного инженера по ремонту;
ЗГИэ — заместитель главного инженера по эксплуатации;
ЗНЭЦр — заместитель начальника электрического цеха по ремонту;
ЗИП — запасной инструмент и принадлежности;
ИЭ — инструкция по эксплуатации;
КК — контрольная карта;
КР — капитальный ремонт;
КРУ — комплектное распределительное устройство;
НС АЭС — начальник смены станции;
НТД — нормативно – техническая документация;
ООТ — отдел охраны труда;
ОППР — отдел подготовки и проведения ремонтов;
ПТО — производственно-технический отдел;
САЭ — система аварийного энергоснабжения;
КолАЭР — Колатомэнергоремонт;
ТД и ИЭ — техническая документация и инструкция по эксплуатации;
ТИ — технологическая инструкция;
ТО и Р — техническое обслуживание и ремонт;
ТОс — технический осмотр;
ТО — техническое обслуживание;
ТУ — технические условия;
ЭЦ — электрический цех;
ЭМО (В) — электромагнит отключения (включения).

Принятые обозначения.

А — амперы; кА – килоамперы; кВ – киловольты. мк — микро; мм – миллиметры; см- сантиметры; мкОм – микроом; с – секунда. МПа – мегаПаскаль; Нм — Ньютон·метр; МОм – мегаом, Гц-герц.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ,
УКАЗАНИЯ И МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасные условия труда.

Ответственными за безопасное ведение работ являются:

• отдающий распоряжение;
• допускающий;
• производитель работ;
• члены бригады.

Как правило, распоряжение на ремонт элегазовых выключателей отдается старшим мастером участка ГС ремонта для персонала электроэнергетического предприятия, ЗНЭЦр или начальником ЭЦ для работников подрядных организаций (например, КолАЭР).Независимо от утвержденного графика ремонта, вывод оборудования из работы в ремонт, а так же изменение времени начала и окончания ремонта должны быть оформлены оперативными заявками, которые подаются предварительно, не позднее 13 часов дня, предшествующего дню начала проведения работ в электронный журнал заявок.Независимо от наличия разрешенной заявки, вывод оборудования из работы (резерва) в ремонт выполняется оперативным персоналом только по распоряжению НС АЭС.Началом ремонта оборудования считается время его вывода в ремонт по разрешенной заявке. Ответственность за выполнение операций по выводу оборудования в ремонт в заявленное время несут начальник смены станции и начальник смены очереди. За выполнение операций несет ответственность начальник смены ЭЦ.Оформить распоряжение и передать его оперативному персоналу для подготовки рабочего места.Распоряжение имеет разовый характер, срок его действия определяется продолжительностью рабочего дня исполнителей. При необходимости продолжения работы, при изменении условий работы или состава бригады распоряжение должно отдаваться заново.При перерывах в работе в течение дня повторный допуск осуществляется производителем работПроизводитель работ и допускающий перед началом работ проверяют правильность и качество подготовки рабочего места, правильность проведения организационных и технических мероприятий, направленных на безопасное проведение работ.Производитель работ перед допуском должен выяснить у допускающего, какие меры приняты при подготовке рабочего места, и совместно с допускающим проверить эту подготовку личным осмотром в пределах рабочего места.Началу работ по ремонту элегазового выключателя должен предшествовать целевой инструктаж, предусматривающий указания по безопасному выполнению данной работы. Без проведения целевого инструктажа допуск к работе запрещается.Целевой инструктаж проводят:

Отдающий распоряжение – производителю работ;
Допускающий – производителю работ и членам бригады;
производитель работ – членам бригады.

Отдающий распоряжение в своем инструктаже помимо вопросов электробезопасности должен дать указания по технологии безопасного проведения работ, использованию ремонтных приспособлений, инструмента, выполнению замеров. Допускающий в целевом инструктаже должен указать производителю и членам бригады границы рабочего места, показать ближайшее к рабочему месту оборудование, находящееся под напряжением. После допуска надзор за соблюдением бригадой требований безопасности возлагается на производителя работ. После полного окончания работы производитель работ должен удалить бригаду с рабочего места, снять установленные бригадой временные ограждения, переносные плакаты безопасности, закрыть двери КРУ на замок и оформить в журнале учета работ по нарядам и распоряжениям полное окончание работ по ремонту выключателя своей подписью. Допускается выдача одного распоряжения для ремонта нескольких элегазовых выключателей, находящихся на одной секции КРУ-6кВ.

Источник

Подробно об элегазовых выключателях

При необходимости гашения нежелательной электрической дуги и аварийного разрыва цепи используют разные устройства. В высоковольтных сетях на практике часто прибегают к основанным на газовых смесях моделям. Такой принцип эксплуатирует элегазовый выключатель — приспособление для экстренного выключения.

Устройство и виды элегазовых выключателей

Эти системы предназначены для оперативного контроля состояния высоковольтных линий электропередач. Они очень похожи на масляные, но имеют иную рабочую среду — принцип действия основан на свойствах соединения газов вместо масла. В качестве среды используется SF6 (шестифтористая сера).

Преимущество элегаза — неприхотливость. Если масляным моделям требуется особый уход, периодическая замена масла и очистка, то элегазовые с такой проблемой не сталкиваются. Кроме того, газ долговечен: он не деградирует со временем и почти не вредит механическим элементам выключателя.

Физически SF6 — негорючий бесцветный и лишенный запаха газ. Он гораздо плотнее воздуха, а молекулярная масса в 5 раз превышает воздушную. Газ стоек ко внешним воздействиям и сохраняет характеристики: даже если в нем возникнет дуга и начнется распад, через некоторое время состояние смеси восстановится.

Элегазовые выключателя (далее ЭВ) бывают двух видов:

Колонковые ЭВ применяют в сетях 220 В, это стандартные однофазные выключатели. Они состоят из двух связанных между собой частей:

• дугогасительная;
• контактная часть.

Обе имеют одинаковые размеры и объем.

Баковые ЭВ меньше. В их состав входит один из видов, рассмотренных ниже приводов. Распределение привода идет на несколько фаз, благодаря чему устройство мягко изменяет уровень напряжения. Еще одно достоинство баковых — большая допустимая нагрузка, что достигается наличием встроенного трансформатора.

Привод здесь — одновременно и регулятор: он обеспечивает включение/разрыв потока электричества и поддержания электродуги. Выделяют следующие типы приводов ЭВ:

• пружинно-гидравлические (ППРГ);
• более простые пружинные (ППРМ).

Обычно привод монтируется на низкой опоре или у земли, чтобы обслуживающий персонал мог легко до него добраться и отрегулировать. Деталь состоит из:

• включающего механизма;
• устройства расцепления;
• фиксирующей защелки.

Пружинные надежны и устроены весьма просто, в них используется лишь несложная механика. При вводе в эксплуатацию устанавливается определенное сжатие пружины, а после смещения контрольного рычага происходит ее распрямление с дальнейшим размыканием контактов. Этот тип ЭВ часто служит стендом для презентаций поведения шестифтористой серы под действием электрического поля.

Пружинно-гидравлическое элегазовое оборудование имеет гидравлическое управление. Оно дороже, но эффективнее, поскольку способно самостоятельно менять позицию фиксатора.

Помимо конструкции, различают виды ЭВ по принципу прерывания электрической дуги:

• вращающие;
• воздушные (автокомпрессионные) ЭВ;
• продольного дутья;
• аналогичные предыдущему пункту, с разогревом газа.

Все внутренние компоненты ЭВ размещены в заполненной элегазом емкости. Контроль работы осуществляется дистанционно, с помощью электроники, или механическим способом вручную. Схема расположения всех компонентов типичного ЭВ:

Такие особенности приводят к довольно крупным габаритам приборов. Отметим, что сугубо ручное управление актуально для маломощных образцов, в других случаях прибегают к:

• механическому контролю;
• грузовому управлению;
• пружинному;
• электромагнитному способу;
• пневматическому.

Но практически везде предусмотрен аварийный ручной рычаг.

Электромагнитный привод нуждается во внешнем питании, поэтому такой ЭВ подключают к источнику тока на 220 В и 58 А. Система весьма надежна и успешно эксплуатируется в неблагоприятных условиях. У пневматического, рабочим узлом выступает цилиндр с поршнем. Действие сжатого воздуха обеспечивает высокую скорость срабатывания.

Принцип работы

Элегазовые выключатели выполняют свою функцию путем изолирования фаз газовой прослойкой. Получив сигнал на отключение электрооборудования, контакты размыкаются, образуется находящаяся в среде газа дуга. Электричество разлагает SF6, но дуга при этом слабеет за счет высокого уровня давления. Если же выключатель отрегулирован на малое давление, в действие вступают нагнетающие компрессоры. Также используют выравнивающие ток шунты.

Схема функционирования ЭВ:

Как уже указывалось, секрет заключен в рабочей среде — элегазе. Его молекулы легко связывают содержащиеся в SF6 электроны и производят отрицательные ионы. Иногда это свойство называют «электрической прочностью». У воздуха она, например, слабее почти в три раза. Кроме того, SF6 способен эффективно охлаждать.

Благодаря этому системы на его основе получили распространение в электротехники, например:

• в силовом трансформаторном оборудовании;
• распределительных устройствах;
• выключателях высокого напряжения;
• на соединяющих удаленные системы высоковольтных линиях электропередач.

В баковых образцах управление выполняется трансформаторами и входящими в схему приводами.

• 1 — модули из фарфора или полимеров.
• 2 — трансформаторы.
• 3 — бак с прибором гашения.
• 4 — газонаполненная камера.
• 5 — расположенный внизу привод (в данном случае гидравлический).
• 6 — рама из металла.
• 7 — клапан для добавления элегаза.

Пример

Рассмотрим механизм срабатывания: в качестве примера используем выключатель элегазовый LW36 китайского производства. Когда происходит отключение:

• встроенная пружина начинает действовать на подвижные элементы;
• последние опускаются;
• происходит размыкание контактов, за исключением дугогасящих;
• после размыкания дугогасительных создается дуга;
• нагретый газ переходит в тепловую камеру;
• далее отрабатывает обратный клапан;
• элегаз выходит из камеры в промежуток, электродуга гасится.

При гашении сравнительно слабого тока исходного давления рабочей камеры бывает мало, поэтому привлекается дополнительное из компрессионной емкости.

Преимущества и минусы элегазовых выключателей

Приборы обладают несомненными плюсами:

• универсальность. Их можно ставить в сетях с практически любым напряжением;
• неприхотливость — ЭВ работают даже в пожароопасных местах и сейсмоопасных зонах;
• скорость срабатывания. Элегаз реагирует на возникновение дуги за доли секунды, благодаря чему происходит почти моментальное обесточивание защищаемых устройств;
• долговечность. Газ не изнашивает соприкасающиеся с ним элементы, газовая смесь не деградирует и не нуждается в регулярной замене, а внешняя оболочка ЭВ прочна и хорошо защищает от неблагоприятных воздействий;
• работают и с переменным, и с постоянным высоким напряжением. Это выгодно отличает их от не способных функционировать в высоковольтных сетях вакуумных;
• взрыво- и пожаробезопасность;
• замкнутая рабочая среда — при срабатывании не происходит выхлопа вовне.

Но есть и обусловленные конструкцией недостатки:

• высокая стоимость. Элегазовый выключатель просто устроен, но сложен в производстве, синтез газовой смеси также довольно трудоемок и затратен;
• нельзя поставить в произвольном месте. Выключатели монтируются только на особый электрический щит или специально подготовленных фундамент;
• требовательность к температурным условиям — при низких температурах ЭВ неэффективны (но элегаз можно подогревать);
• для обслуживания требуются специфические навыки и оборудование;
• система с электромагнитным приводом нуждается в емком аккумуляторе.

Основной недостаток смеси — наблюдающийся при определенных условиях ее переход в жидкую фазу. Это происходит при некоторых соотношениях температуры и давления. Например, в холодных условиях (минус 40 градусов Цельсия) требуется давление не выше 0.4 МПа с плотностью газа ниже 0.03 килограмма на кубический сантиметр — что не обеспечивает должных характеристик. Поэтому на практике во избежание перехода в состояние жидкости элегаз подогревают.

Правила обслуживания элегазового выключателя

Обслуживание элегазовых выключателей регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) 1.8.21.

При подключении системы следует проверить присутствие в баке минимального давления — без этого прибор сломается. Во избежание предупреждений конструкцией предусмотрена сигнализация, предупреждающая о критическом значении давления. Имеется также манометр для визуального контроля.

Шкаф привода содержит не позволяющие возникнуть конденсату на ответственных механизмах нагревательные элементы. Оператор ЭВ обязан следить за постоянной работой нагревателей и не допускать их выключения.

При осмотре ЭВ следует:

• проконтролировать состояние внешней защиты;
• убрать загрязнения при их наличии;
• устранить повреждения;
• выяснить и устранить причину нагрева контактов при наличии такового;
• если обнаружены посторонние шумы и треск — выявить их источник;
• проверить целостность металлической опорной рамы, поскольку она одновременно и часть контура заземления;
• снять показания манометра и сверить их с указанными производителем паспортными данными;
• проверить, исправны ли приборы управления и контроля, отремонтировать или заменить вышедшее из строя

При падении давления газа его запасы в камере пополняется.

Заключение

Элегазовые выключатели — довольно простые и эффективные приспособления, быстро и надежно размыкающие электрическую цепь. Благодаря характеристикам шестифтористой серы они эффективнее воздушных или масляных и нашли применение в энергосистемах высокого и сверхвысокого напряжения. Кроме того, газ не стареет со временем и не требует постоянного обслуживания — только пополнения при утечках, что в условиях должной эксплуатации случается редко. Современные модели обладают очень большими межревизионными сроками — вплоть до «пожизненной» гарантии на весь период службы, они взрыво- и пожаробезопасны.

Несмотря на обусловленную сложностью производства и высокими требованиями к качеству газовой смеси стоимость, набор эксплуатационных характеристик позволил ЭВ почти полностью вытеснить с рынка другие типы выключающих систем высокого и сверхвысокого напряжения. А постоянно ведущиеся в этом направлении разработки приводят к выпуску еще более надежных и компактных моделей: например, за рубежом уже массово переходят на небольшие комплектные электрораспределители с элегазовой изоляцией (КРУЭ) и ЭВ для открытых распределяющих комплексов с напряжением от 110 кВ.

Видео по теме

Источник