Добрих практик експлуатації комутаційного обладнання розрядників та контакторів

Добрих практик експлуатації вимикачів та контакторів у комутаційному обладнанні

Експлуатація НН/СН

 Комутаційного обладнання

Метою цього керівництва є надання рекомендованих практик для експлуатації та перевірки вимикачів і контактів виводу комутаційного обладнання середнього (2-13,8 кВ) та низького (200-480 В) напруги. Добре регульована експлуатація має найвищий пріоритет для максимізації продуктивності та терміну служби обладнання заводу, а також забезпечення безпечного робочого середовища для персоналу.

Ця стаття описує обов'язки операторського персоналу, разом з їхніми щоденними перевірками та інспекціями комутаційного обладнання. Крім того, буде розкрито оптимальні практики для експлуатації та захисту трансформаторів, двигунів, шин, кабелів, вимикачів та контактів.

Інспекції операторів

Завданням операторського персоналу є організація та проведення регулярних планових інспекцій всього комутаційного обладнання на заводі. Вимикачі, контакти та шини повинні бути чистими та сухими, щоб знизити ризик аварій ізоляції, які можуть призвести до вибухів та пожеж. Загалом, радиться проводити інспекції щоденно.

Нижче наведено рекомендовані пункти щоденніх інспекцій комутаційного обладнання:

• Перевірити, чи не впали або не активувалися цілі захисних реле. Якщо знайдено будь-які відхилення, їх слід скинути та записати в журнал контрольної кімнати.

• Прислухатися до звуків, спричинених електричним дуговим випалюванням.

• Виявити будь-який необычний запах, що свідчить про перегрівання або палаючу ізоляцію.

• Шукати ознаки вторгнення вологи, таких як протікання даху або вода на підлозі.

• Переконатися, що лампи стану та семафорні сигнали працюють правильно.

• Перевірити, чи працюють вентилятори та заслонки в камерах з надтиском, щоб запобігти вторгненню вологи та інших забруднювачів.

• Переконатися, що двері кімнати комутаційного обладнання є затворені, щоб зменшити вторгнення забруднювачів.

• Переконатися, що двері шаф комутаційного обладнання є затворені, щоб зменшити вторгнення забруднювачів.

• Перевірити, чи є закритими панелі для доступу до механізмів переміщення вимикачів, кінцевих частин кабелів та інших цілей, щоб зменшити вторгнення забруднювачів.

• Переконатися, що вимикачі та контакти зберігаються у своїх відповідних шафах або спеціальних корпусах (зазвичай оснащених нагрівачами), щоб зберегти обладнання чистим та сухим.

• Перевірити, чи працює правильне освітлення в кімнаті комутаційного обладнання.

• Переконатися, що маркування шаф відповідає правилам заводу та точно вказує позиції джерела, зв'язуючих ліній та відходять.

• Переконатися, що інструменти для встановлення вимикачів та захисне обладнання зберігаються та підтримуються правильно.

• Регулярно проводити роботи з очищення, щоб зберегти кімнату чистою та в порядку.

Якщо під час вищезазначеного процесу інспекції будуть виявлені будь-які аномалії, слід видати замовлення на технічне обслуговування.

Буде детально розглянуто практики захисту від перетоку струму та заземлення відходять, а також захисту від перетоку джерела та зв'язуючих ліній, а також інші важливі практики, пов'язані з трансформаторами. Крім того, буде розглянуто перехід шин комутаційного обладнання та проблеми, що виникають при паралельному з'єднанні двох джерел живлення та схемах передачі.

 Захист

Захисні реле координуються таким чином, що автоматично відкриваються лише ті вимикачі або контакти, які потрібно для відокремлення дефектів. Це дозволяє максимально можливому числу обладнання залишатися в роботі, мінімізуючи вплив на генеруючі одиниці, що знаходяться в роботі. Це також дає зразок місця електричного дефекту.

Електричні дефекти в трансформаторах, двигунах, шинах, кабелях, вимикачах та контактах зазвичай є постійними. Перед повторним включенням обладнання слід провести детальне дослідження роботи захисних реле.

Розмір електричних коротких замикань зазвичай коливається від 15 000 до 45 000 ампер, залежно від розміру та імпедансу джерельного трансформатора.

Захист відходять від заземлення

Конструкції, що обмежують струм короткого замикання (зазвичай близько 1000 ампер), використовують окремі реле заземлення, які активуються лише при заземленнях. Ці реле відключаються з дуже короткими затримками, щоб відокремити заземлені відходять, перш ніж зможуть працювати реле заземлення вимикачів джерела або зв'язуючих ліній.

Захист від перетоку джерела та зв'язуючих ліній

Вимикачі джерела та зв'язуючі вимикачі не оснащені елементами моментального відключення. Замість цього, вони спираються на затримки, щоб координувати відповіді на дефекти з нижчими шинами та навантаженнями.

Зазвичай, ці реле налаштовуються на основі максимальних рівнів трьохфазного короткого замикання, з часом роботи від 0,4 до 0,8 секунд.

Зазвичай, ці реле мають обернену часову характеристику. Це означає, що нижчі рівні струму призводять до пропорційно довших затримок для всіх реле. Конкретно, зв'язуючий вимикач, підключений до іншої шини, налаштований на роботу приблизно через 0,4 секунди, тоді як нижній вимикач джерельного трансформатора налаштований на роботу приблизно через 0,8 секунди.

 Захист від перетоку верхньої сторони джерельного трансформатора

Реле захисту від перетоку на верхньому напруговому боці джерельного трансформатора зазвичай налаштовані на роботу приблизно через 1,2 секунди після максимального трьохфазного короткого замикання на нижньому напруговому боці. Цей час затримки дозволяє правильно координувати з реле захисту від перетоку на нижньому напруговому або вторинному боці.

Ці реле зазвичай мають обернену часову характеристику, що означає, що нижчі рівні струму призводять до довших часів роботи. Реле захисту від перетоку верхнього напругового боці джерельного трансформатора припускають, що дефект може відбутися в самому трансформаторі, на шинах або кабелях, під’єднаних до нижнього напругового боці, або в вимикачі нижнього напругового боці. Вони відключать всю необхідну апаратуру, щоб відокремити дефект.

Для автоматичних переключників (UATs), які зазвичай оснащені диференціальним захистом, реле захисту від перетоку верхнього напругового боці можуть також викликати відключення модуля та головного підвищувального трансформатора. Крім того, якщо вимикач нижнього напругового боці не зможе перервати дефект, реле захисту від перетоку верхнього напругового боці забезпечують захист від залипання вимикача.

Залишковий захист від заземлення джерела та зв'язуючих ліній

У конструкціях, що обмежують струм заземлення (зазвичай близько 1000 ампер), використовуються окремі реле заземлення, які активуються лише при заземленнях. Реле заземлення вимикачів джерела та зв'язуючих ліній не оснащені елементами моментального відключення. Замість цього, вони спираються на затримки, щоб координувати відповіді на дефекти з нижчими шинами та навантаженнями. Зазвичай, ці реле налаштовуються на основі максимальних рівнів струму заземлення, з часом роботи від 0,7 до 1,1 секунд.

Зазвичай, ці реле мають обернену часову характеристику. Це означає, що нижчі рівні струму призводять до довших часів роботи для всіх реле. Конкретно, зв'язуючий вимикач, підключений до іншої шини, налаштований на роботу приблизно через 0,7 секунди при 100% заземленнях, тоді як нижній вимикач джерельного трансформатора налаштований на роботу приблизно через 1,1 секунду.

Захист заземлення нейтралі джерельного трансформатора

У конструкціях, що обмежують струм заземлення (зазвичай близько 1000 ампер), використовуються спеціальні реле заземлення. Ці реле спеціально розроблені для точного визначення струму заземлення, що проходить через нейтральну точку трансформатора. Вони цілеспрямовані та активуються лише при заземленнях.

Зазвичай, реле заземлення нейтралі джерельного трансформатора налаштоване на роботу приблизно через 1,5 секунди після найбільш серйозного заземлення. Цей час затримки є важливим, оскільки забезпечує координацію з реле заземлення вимикачів джерела та зв'язуючих ліній.

Реле заземлення нейтралі має важливу місію. Його основна функція полягає в відокремленні заземлень, що відбуваються на нижньому напруговому боці (тобто на вторинному боці) джерельного трансформатора. Можливі місця дефектів включають нижні обмотки трансформатора, вимикачі нижнього напругового боці та шини та кабелі, що їх з'єднують. Більш того, воно також служить резервним захистом. У випадку, якщо вимикач нижнього напругового боці не зможе правильно працювати при заземленні, реле заземлення нейтралі швидко втрутиться, щоб відключити дефектну цепь, забезпечуючи безпечну та стабільну роботу електроенергетичної системи.

Схеми заземлення лише з сигналізацією

Схеми заземлення лише з сигналізацією обмежують струм заземлення до кількох ампер. Типові значення становлять 1,1 ампер для систем 480 вольт і 3,4 ампер для систем 4 кВ. Для трансформаторів джерела, з'єднаних по схемі "звезда", нейтральна точка зазвичай заземлюється через трансформатор заземлення. Для трансформаторів джерела, з'єднаних по схемі "трикутник", струм заземлення зазвичай подається через три трансформатори, які з'єднані по схемі "звезда" на первинному боці та по схемі "відкритий трикутник" на вторинному боці.

У обох випадках, на вторинних боцях трансформаторів заземлення встановлюються реле напруги, що сигналізують про заземлення. У випадку трансформаторів джерела, з'єднаних по схемі "трикутник", розплавлені первинні предохранители трансформаторів детектора заземлення також можуть викликати сигналізацію.

Обидві схеми реле викликають сигналізацію (зазвичай з чутливістю 10% або вище) для всього заземленого обладнання в певній електричній системі. Це включає нижні обмотки джерельного трансформатора, а також всі з'єднані шини, кабелі, вимикачі, потенціометри та навантаження.

Передача шин комутаційного обладнання
Паралельне з'єднання двох джерел

Паралельне з'єднання двох різних джерел живлення є бажаним підходом для переходу від одного джерела до іншого. Цей метод не створює навантаження на двигуни, забезпечує плавний перехід та не створює загрози для працюючого обладнання. Однак, у багатьох конструкціях, короткій струм, що виникає під час паралельного з'єднання, перевищує відключаючу здатність вимикачів відходять.

Вимикачі джерела та зв'язуючі вимикачі залишаються незадіяними, але вимикачі відходять можуть не змогти відключити ближні дефекти та навіть бути пошкоджені в процесі. Тому, тривалість паралельного з'єднання слід зменшити (приблизно на кілька секунд), щоб зменшити час відкриття та ймовірність дефектів відходять.

 Передача "відключення-включення"

Передача "відключення-включення", також відома як схеми передачі за часом, може пошкодити двигуни. Якщо новий вимикач джерела не включається після відключення попереднього вимикача, це може призвести до зупинки працюючої одиниці або переривання операції. Коли шина втрачає живлення, підключені двигуни працюють як генератори та надають залишкове напругу шині.

Це залишкове напругу зазвичай зникає приблизно за одну секунду.

Однак, передача "відключення-включення" відбувається набагато швидше, ніж за одну секунду, і залишкове напругу може поєднуватися з напругою нового джерела. Якщо векторна сума цих двох напруг перевищує 133% номінального напругу двигуна, передача може скоротити строк служби задіяних двигунів.

Автоматичні схеми передачі шин

Автоматичні схеми передачі шин зазвичай проектуються для зменшення навантаження на двигуни під час передачі та координації з реле захисту. Координація з реле захисту від перетоку відбувається шляхом ініціювання передачі після відключення вимикача джерела. Якщо реле захисту від перетоку викликають відключення вимикача джерела (що свідчить про дефект шини), автоматична передача буде заблокована.

Крім того, ці схеми зазвичай використовують реле залишкового напругу та/або реле швидкого синхронізаційного контролю. Передача дозволяється тільки тоді, коли векторна сума залишкового напругу та напруги нового джерела менша за 133% номінального напругу двигуна. Якщо передача блокується реле блокування 86, схема зазвичай виходить за час.

Однак, якщо це не так, оператори повинні перевірити, чи деактивована автоматична схема передачі, перед скиданням реле блокування шин 86.