Тестирование электрических распределительных устройств
Конструкция системы изоляции для металлических распределительных устройств основана на ожидаемой продолжительности жизни около 30 лет. Однако условия окружающей среды, такие как грязь, влага и коррозионная атмосфера, могут сократить срок службы.
Наиболее важные тесты для распределительного устройства с металлическим корпусом среднего напряжения, которое вы должны выполнить
Влага в сочетании с загрязнением является самым большим фактором, снижающим износ систем изоляции из-за утечки и отслеживания, что приведет к возможному сбою. Поэтому важно поддерживать изоляцию распределительного устройства и отображать состояние системы первичной изоляции путем рутинного тестирования.
Электрическое распределительное устройство может быть испытано с переменным или постоянным напряжением, чтобы проверить состояние изоляции распределительных устройств и автоматических выключателей. Перед проведением любых других испытаний сначала необходимо провести испытание на сопротивление изоляции (по Megger), чтобы определить, безопасно ли проводить другие испытания HV.
Также при тестировании выключателей важно проверить состояние контактов автоматического выключателя и механизма автоматического выключателя, чтобы убедиться, что автоматический выключатель открывается и закрывается, как было разработано.
Эти тесты перечислены и обсуждены следующим образом:
- Тест сопротивления изоляции
- DC или AC hi-pot test
- Коэффициент мощности или диэлектрические потери
- Испытание на контактное сопротивление выключателя
- Испытание времени прохождения во время автоматического отключения
1. Измерение сопротивления изоляции
Измерение сопротивления изоляции может проводиться на всех типах электрических распределительных устройств с использованием мегомметра сопротивления изоляции, обычно известного как MEGGER.
Megger S1-5010 показан на рисунке 1, который может использоваться для выполнения этого теста.
Рисунок 1 - Megger S1-5010 для проведения испытаний на сопротивление изоляции. (a) Megger S1-5010; (б) Megger S1-5010 используется в поле.
Испытание на сопротивление изоляции состоит в приложении напряжения (600-10 000 В постоянного тока) к устройству для определения значения сопротивления в мегаом. Этот тест не указывает на качество первичной изоляции.
При выполнении этого теста следует помнить о нескольких факторах:
Во-первых, этот тест может указывать на низкие значения сопротивления изоляции из-за многих параллельных путей.
Другая заключается в том, что система изоляции, имеющая низкую диэлектрическую прочность, может указывать на высокие значения сопротивления. Ввиду этого результаты испытаний следует интерпретировать только в сравнительных целях. Это не указывает на качество системы первичной изоляции с точки зрения диэлектрической проницаемости.
Схема подключения для проведения этого теста на силовом выключателе показана на рисунке 2.
При проведении испытаний изоляции рекомендуется, чтобы вспомогательное оборудование, такое как трансформаторы напряжения и грозозащитные разрядники, было удалено из стационарного распределительного устройства.
Рисунок 2 - Типовое соединение для проверки сопротивления изоляции выключателя в открытом положении
Испытания сопротивления изоляции выполняются с автоматическим выключателем в открытом и закрытом положении, тогда как испытание изоляции для шины распределительного устройства производится с одной фазой на землю одновременно, а остальные две фазы заземлены.
Процедура для этого теста следующая:
- Выключатель разомкнут: Подключите провод HV к полюсу 1. Заземлите все остальные полюса. Повторите для полюсов 2-6, в свою очередь, с другими полюсами, заземленными.
- Автоматический выключатель замкнут: Подключите высоковольтный провод к полюсу 1 или 2, как удобно, с полюсом фазы 2 и 3 с заземлением. Повторите для фаз 2 и 3 с заземлением других фаз.
- Стационарная передача (шины): Подключите провод HV к фазе 1 с фазами 2 и 3. Повторите то же самое для фаз 2 и 3 с заземлением других фаз. Также выполните ИК-тесты между фазами 1 и 2 с заземленной фазой 3, фазой 2 и фазой 3 с заземленной фазой 1, а фазы 3 и 1 с заземленной фазой 2.
Вернуться к содержанию ↑
2. Тест с высоким потенциалом (Hi-pot)
DC Hi-Pot Test
Испытание hi-pot DC обычно не выполняется для электрического распределительного устройства переменного тока и поэтому может рассматриваться только тогда, когда AC hi-pot не может быть выполнен.
Испытание распределительных устройств на высокообогатительном оборудовании включает в себя тестирование автоматических выключателей и распределительных устройств отдельно. Это серьезный тест и определяет состояние изоляции распределительного устройства.
Тест на высокочастотный динамик DC не является предпочтительным для тестирования распределительного устройства переменного тока, поскольку применение напряжения постоянного тока не приводит к аналогичному напряжению в системе изоляции, которое производится в рабочих условиях. Кроме того, тест DC hi-pot производит корону и отслеживание из-за концентрации напряжения на острых краях или конечных точках автобусов.
Корона и отслеживание более выражены в более старом оборудовании, поэтому рекомендуется, чтобы на таком оборудовании избегали испытания на высоком уровне. Процедуры тестирования для тестирования hi-pot DC аналогичны процедурам тестирования высокого уровня AC.
Если необходимо провести тестирование высокого напряжения в режиме постоянного тока, значения напряжения постоянного тока, показанные в таблице 1, рекомендуются для различного оборудования класса напряжения.
Таблица 1 - Значения техобслуживания постоянного тока высокого тока
| Номинальное рабочее напряжение | 1 мин. Испытательное напряжение постоянного тока |
| 240 | 1600 |
| 480 | +2100 |
| 600 | +2300 |
| +2400 | 15900 |
| 4160 | 20100 |
| +7200 | 27600 |
| 13800 | 38200 |
| 23000 | 63600 |
| 34500 | 84800 |
Тест на горшок должен проводиться в условиях, аналогичных условиям коммерческих испытаний.
Распределительное устройство должно быть протерто, очищено и восстановлено в хорошем состоянии до проведения теста высокого уровня. Показания температуры и влажности должны быть записаны, а показания теста корректируются при проведении испытаний на постоянный ток.
Вернуться к содержанию ↑
Тест высокого качества переменного тока
Этот тест следует проводить отдельно для автоматических выключателей и распределительных шин (стационарных передач). Это должно быть сделано только после того, как испытание на сопротивление изоляции изоляции постоянного тока прошло удовлетворительно, и вся очистка была закончена.
Тест AC будет подвергать изоляции изоляции коммутатора аналогично напряжениям, обнаруженным во время работы. Испытательные напряжения на техническое обслуживание должны составлять 75% от окончательного заводского испытательного напряжения.
Эти значения показаны в таблице 2.
Таблица 2 - Значения теста Hi-Pot
| Номинальное рабочее напряжение | Испытание заводских проб (V) | Значения техобслуживания переменного тока (V) |
| 240 | 1500 | 1130 |
| 480 | 2000 | 1500 |
| 600 | +2200 | +1650 |
| +2400 | 15000 | 11300 |
| 4160 | 19000 | 14250 |
| +7200 | 26000 | 19500 |
| 13800 | 36000 | 27000 |
| 14400 | 50000 | 37500 |
| 23000 | 60000 | 45000 |
| 34500 | 80000 | 60000 |
Испытания с высоким потенциалом выполняются с автоматическим выключателем как в открытом, так и в закрытом положении. Тест на высокий уровень должен быть последним испытанием, проведенным после того, как все ремонтные работы были завершены, очистка завершена, и тест сопротивления изоляции успешно прошел.
Рисунок 3 - Типичное соединение для высокоскоростного теста для автоматического выключателя в закрытом положении
Процедуры для высоковольтного теста выключателя следующие:
- Тестовое соединение для теста привет-горка показано на рисунке 3.
-
Автоматический выключатель в открытом положении:
Подключите провод HV к полюсу. 6. Заземлите все остальные полюса. Повторите для полюсов с 1 по 5, в свою очередь, с заземлением всех остальных полюсов. Примените требуемое высокое напряжение в каждом случае в
согласно Таблице 2.
-
Автоматический выключатель в закрытом положении:
Подключите провод HV к полюсу 1 или 2 или фазу 1, как это удобно, если полюс фаз 2 и 3 заземлен. Повторите тест для фаз 2 и 3 с заземлением других фаз.
-
Стационарная передача (автобусы):
Подключите высоковольтный провод к фазе 1, как это удобно для фаз 2 и 3. Примените рекомендованное напряжение. Повторите тест для фаз 2 и 3 с заземлением других фаз.
Вернуться к содержанию ↑
3. Тестирование коэффициента мощности
Проверка коэффициента мощности системы изоляции полезна при обнаружении признаков ухудшения изоляции. Абсолютные значения измеренного коэффициента мощности имеют мало значения.
Однако сравнительный анализ значений из года в год может очень хорошо показать ухудшение изоляции. Поэтому, когда проводится тест коэффициента мощности, он должен быть изготовлен при тех же условиях температуры и влажности. Если из года в год существуют различия в температуре и влажности, это следует учитывать при оценке данных испытаний.
Как правило, более высокая температура и влажность приводят к более высоким значениям коэффициента мощности. Как правило, при проведении испытания необходимо отключить только втулку воздушного выключателя, а дуговые лотки, рабочие стержни и т. Д. Должны быть отсоединены.
Значительное изменение, особенно увеличение потерь в ваттах или процентный коэффициент мощности, свидетельствует об ухудшении, которое должно контролироваться.
Как правило, коэффициент мощности ниже 1% указывает на хорошую изоляцию. Любое значение выше 1% гарантирует расследование.
Вернуться к содержанию ↑
4. Испытание на измерение сопротивления контактов выключателя
Стационарные и подвижные контакты построены из сплавов, которые разработаны для выдерживания напряжений электрической дуги.
Однако, если контакты не поддерживаются на регулярной основе, их электрическое сопротивление из-за повторяющейся дуги накапливается, что приводит к значительному уменьшению способности контакта переносить ток. Чрезмерная коррозия контактов вредна для работы выключателя.
Один из способов проверить контакты - применить DC и измерить контактное сопротивление или падение напряжения на закрытых контактах.
Контактное сопротивление выключателя должно измеряться от клеммы втулки до клеммы втулки с выключателем в закрытом положении. Рекомендуется, чтобы для MV и HV проводились испытания на сопротивление 100 А или выше. Использование более высокого значения тока дает более надежные результаты, чем использование более низких значений тока.
Значение сопротивления обычно измеряется в микроомах (мкОм). Среднее значение сопротивления для выключателей класса 15 кВ составляет приблизительно от 200 до 250 мкОм. Несколько компаний делают хорошие, надежные микроомметры для проведения этого тестирования.
Одним из таких инструментов является Megger DLRO 200. Он может генерировать тестовые токи от 10 до 200 А и может измерять сопротивления в диапазоне от 0, 1 до 1 Ом.
Megger DLRO 200 показан на рисунке 4.
Рисунок 4 - Осеметр с высоким током Megger DLRO 200-115 с высоким током, 200 А, предназначен для проверки и измерения контактного сопротивления в высоковольтных выключателях, разъединителях (изоляторах), соединениях сборных шин или при любых измерениях низкого сопротивления
Вернуться к содержанию ↑
5. Автоматический анализ времени-путешествия
Этот тест обычно выполняется на автоматических выключателях MV и HV, обычно 34 кВ и выше, для обнаружения проблем в механизме работы выключателя.
Этот тест может быть проведен с помощью механического или электронного анализатора движения во времени.
Сегодня электронные анализаторы времени-времени заменяют старые механические анализаторы движения во времени. С помощью любой информации анализатора на механизме работы выключателя предусмотрены схемы или графики, которые могут использоваться для оценки механического и электрического состояния выключателя.
Существует восемь тестов, которые обычно проводятся на выключателе с помощью анализатора автоматического выключателя. Эти тесты:
- Время закрытия и время открытия,
- Контактный отскок,
- Синхронизация открытия и закрытия,
- Скорость закрытия и открывания (скорость и смещение),
- Операция отключения,
- Беспошлинная работа,
- Операция закрытия и
- Отключение при закрытии.
1. Время закрытия и открытия
В приведенном ниже примере время закрытия контактов составляет 31, 4 мс (фаза А), 30, 2 мс (фаза В) и 31, 8 мс (фаза С).
| параметры | Стоимость | Ед. изм |
| 001 Время закрытия A | 31, 4 | Миз |
| 060 Время отказов A | 0.0 | Миз |
| 001 Время закрытия B | 30, 2 | Миз |
| 060 Время отскока B | 1, 1 | Миз |
| 001 Время закрытия C | 31, 8 | Миз |
| 060 Время отказов C | 0.8 | Миз |
| 010 Время разгона A - B - C | 1, 6 | Миз |
| Скорость 016 Cls | 8, 40 | Миз |
Также время закрытия прерывателя можно просмотреть в виде графика, как показано на рисунке 5.
Рисунок 5 - График, показывающий время закрытия контактов выключателя
2. Контактный отскок
Если мы развернем ось x на рисунке 5, мы можем фактически просмотреть контактный отскок, связанный с вышеупомянутой операцией выключателя, как показано на рисунке 6.
Ясно, что существует 0, 8 мс отскок, связанный с движением контакта в фазе С. Эти серии контактных отскоков можно сравнить с будущими тестами, чтобы увидеть, есть ли ухудшение фактического механизма, связанного с контактами выключателя.
3. Синхронизация открытия и закрытия
Открытие и синхронизация выключателя можно рассматривать как группу, т. Е. Работу всех трех фаз вместе для размыкания и закрытия выключателя.
Эта информация укажет, будут ли контакты выключателя открываться и закрываться вместе или как далеко друг от друга трехфазные контакты находятся относительно друг друга в течение замкнутого и открытого циклов, как показано в примере ниже.
Нормальная максимальная разница во времени между всеми тремя фазами не должна превышать 2 мс для большинства выключателей.
| параметры | Стоимость | Ед. изм |
| 010 Время разгона A - B - C | 1, 6 | Миз |
Синхронизация выключателя определяется как разность во времени между самой быстрой и самой медленной фазой (замыкание контактов и размыкание) во время работы выключателя и его закрытия.
Рисунок 6 - График, показывающий контактный отбой выключателя
4. Общая скорость открытия и закрытия
Все выключатели имеют определенную скорость, время открытия и закрытия. Поэтому важно, чтобы выключатели работали в течение их времени открытия и закрытия.
Например, если прерыватель медленно открывается из-за старения или деградации, он может нарушить схему защиты и координации защитных реле и, таким образом, вызвать нежелательное прерывание питания и повреждение оборудования.
Кроме того, все выключатели задали скорость закрытия, которая определяется как средняя скорость, вычисленная между двумя определенными точками кривой движения, как указано ниже.
| параметры | Стоимость | Ед. изм |
| Скорость 016 Cls | 8, 40 | Миз |
Эти две точки будут указаны производителем выключателя и определить, где установить обе точки для точных измерений скорости.
Например, они будут определять первую точку, которая должна быть установлена на расстояние выше открытого положения, и на расстояние ниже верхней точки, где контактное движение останавливается, как указано ниже.
| Верхняя точка | Нижняя точка |
| Расстояние выше открытой позиции: 80, 0 мм | Расстояние ниже верхней точки: 20, 0 мм |
| Расстояние ниже открытой позиции: 10, 0 мм | Расстояние ниже верхней точки: 10, 0 мм |
5. Отключение
Операция отключения выключателя - это другое имя для открытой операции. Большинство коммунальных предприятий и заводчиков хотят совершить поездку (или открыть), чтобы контролировать скорость механизма открытия и контактов, чтобы убедиться, что в пружинном механизме будет открыта достаточная энергия для открытия при неисправности.
График для отключения аналогичен графику для операции закрытия, за исключением того, что движение механизма идет в противоположном направлении, т. Е. От закрытых контактов до полностью открытого положения, как показано на рисунке 7
Рисунок 7 - График, показывающий скорость открытия контактов для отключения (или открытия) работы выключателя
6. Беспроблемная работа
Эта операция имитирует состояние, когда открытый прерыватель закрыт в неисправности, а затем он отключается защитным реле.
Trip-free - это операция, при которой контакты выключателя находятся в открытом положении, а прерыватель работает, чтобы выполнить последовательность с закрытым открытием. В этой операции прерыватель закрывается, а затем сразу же отправляется управляющая команда для открытия.
Эта операция подтверждает, может ли выключатель, если он замкнут в неисправности, очистить его.
График работы без отключения показан на рисунке 8 ниже.
Рисунок 8 - График, показывающий бесполезную работу выключателя
7. Операция закрытия
Этот тест выполняется для проверки механизма блокировки выключателя. График для близкой работы выключателя показан на рисунке 9, который похож на график на рисунке 5.
Рисунок 9 - График, показывающий закрытие работы выключателя
8. Операция повторного включения
В этом тесте проверяют работу повторного включения выключателя, чтобы гарантировать, что время закрытия выключателя находится в заданных пределах после операции отключения. Время повторного включения измеряется либо в миллисекундах, либо в циклах.
Операция отключения повторного включения прерывателя показана на рисунке 10.
Рисунок 10 - График, показывающий работу повторного включения выключателя
Проблемы, которые обычно обнаруживаются в этом тесте, - это неисправные демпферы, неисправные настройки, слабые ускоряющие пружины, дефектные амортизаторы, буферы и механизмы закрытия или сломанные детали.
Этот тест следует проводить во время приемочных испытаний, а затем во время техобслуживания каждые 3 года.
Параметры открытия и закрытия выключателя можно легко измерить с помощью анализатора выключателя Megger Programma EGIL или его эквивалента, производимого другими поставщиками. EGIL предназначен для испытания выключателей MV с общим рабочим механизмом и одним разрывом на фазу.
Одновременно можно тестировать все три фазы, обеспечивая как индивидуальную фазу, так и комбинированные измерения для всех трех фаз. Анализатор EGIL показан в
видео ниже.
Узнайте, как проводить тестирование автоматического выключателя
Проверка времени автоматического выключателя
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Техническое обслуживание и тестирование электрооборудования Пола Гилла