Як встановити та запустити ізолятори GW4

На підстанціях кількість відключаючих пристроїв зазвичай становить 2-4 рази більше, ніж кількість вимикачів. Через їх велику кількість обсяг робіт з монтажу та налагодження значний. Для напруги нижче 110 кВ основним обладнанням служить відключаючий пристрій типу GW4. Якщо якість монтажних робіт та механічна регулювання відключаючого пристрою не відповідає вимогам, можуть виникнути проблеми, такі як неповне відкриття/закриття, перегрівання контактів або навіть пошкодження фарфорових ізоляторів. Тому дуже важливо узагальнити методи монтажу та налагодження відключаючих пристроїв. На основі практичного досвіду автора, нижче наведені процедури монтажу та налагодження цього типу відключаючих пристроїв для ознайомлення колег.

1.Структура та принцип роботи відключаючого пристрою типу GW4
Для кращого оволодіння техніками монтажу та методами налагодження необхідно мати достатнє розуміння структури та принципу роботи пристрою.

1.1 Структура відключаючого пристрою

1.1.1 Структура відключаючого пристрою
Відключаючий пристрій типу GW4 має подвійну стовпчасту горизонтально обертаючу конструкцію, що складається з трьох однофазних модулів. Кожен однофазний модуль складається з бази, ізоляційних стовпів та провідних частин, а також оснащений механізмом ручного або електричного управління.

1.1.2 Структура заземлюючого пристрою
Заземлюючий пристрій складається з нерухомого контакту, закріпленого на провідній трубі відключаючого пристрою, та рухомого контактного штанги, монтується на базі.

1.1.3 Структура механізму ручного управління
Механізм ручного управління включає ручку управління, яка обертається на 90° (або 180°) в горизонтальній (або вертикальній) площині, захисний кришку від дощу та допоміжний випрядок, розташований всередині.

1.1.4 Електричний механізм управління
Основні компоненти електричного механізму управління включають електродвигун, редуктор, допоміжний випрядок, лімітний випрядок, комутатор, контактор та автоматичний вимикач.

1.2 Принцип роботи відключаючого пристрою

1.2.1 Принцип роботи відключаючого пристрою
Коли вивідний вал механізму управління обертається на 90° (або 180°), він приводить в рух вертикальну трубу → вал управління обертається на 90° (або 180°) → кривошип → активний полюс операційної фази обертається на 90° → горизонтальна зв'язка → активні полюси інших фаз обертаються на 90° → поперечна зв'язка → приводні полюси обертаються в протилежному напрямку на 90°, забезпечуючи взаємопов'язану роботу трьох полюсів.

1.2.2 Принцип роботи заземлюючого пристрою
Механізм управління приводить в рух передавальний вал та горизонтальну зв'язку, що обертає вал заземлюючого пристрою на певний кут, забезпечуючи відкриття або закриття.

1.2.3 Принцип роботи механізму ручного управління
При операції ручкою вивідний вал механізму обертається, приводячи в рух допоміжний випрядок, з'єднаний з головним валом. Під час операцій відкриття або закриття відповідні контакти відкриваються або замикатися, надсилаючи відповідні сигнали про відкриття/закриття.

1.2.4 Принцип роботи електричного механізму управління
Електродвигун запускається, приводячи в рух черв'ячний редуктор; головний вал обертається, приводячи в рух з'єднаний відключаючий пристрій, щоб відкрити або закрити його.

2.Монтаж відключаючого пристрою

2.1 Принципи монтажу
Правильний монтаж та налагодження є передумовою нормальної роботи відключаючого пристрою. В деякому сенсі, добре зроблений монтаж становить половину успішного налагодження. Тому під час монтажу необхідно строго дотримуватися принципу «горизонтально рівно, вертикально прямо».

(1) Бази всіх трьох фаз повинні бути вертикально вирівняні — тобто знаходитися в одній горизонтальній площині, щоб забезпечити, що горизонтальні зв'язки залишаються в одній площині.

(2) Бази всіх трьох фаз повинні бути вирівняні спереду-назад — тобто приводні та приводні полюси кожного фазового модуля повинні знаходитися в одній вертикальній площині, щоб забезпечити, що горизонтальні зв'язки залишаються в одній площині.

(3) Бази всіх трьох фаз повинні бути паралельні зліва-направо, щоб забезпечити правильне координування довжин горизонтальних зв'язок.

(4) Фарфорові ізолятори всіх трьох фаз повинні бути абсолютно вертикальні — щоб забезпечити, що горизонтальні зв'язки залишаються в одній площині та забезпечити правильне вирівнювання поверхонь контактів.

(5) Вивідний вал механізму управління повинен бути коаксіальним з валом управління операційної фази, щоб мінімізувати необхідний момент управління.

2.2 Вимоги до монтажу окремих компонентів

(1) Ізоляційні деталі — повинні бути цілісними та відповідати специфікаціям.
(2) Обертові (передавальні) деталі — повинні бути змащені, гнучкими та без застрівань; якщо це не так, застосуйте MoS₂ або подібну смазку.
(3) Нерухомі деталі — повинні бути надійно затіснені без люфтів.

2.3 Увага під час монтажу

(1) Номінальний струм повинен відповідати проектним вимогам.
(2) Напрямок монтажу заземлюючого пристрою повинен відповідати вимогам. Для одностороннього заземлення, воно може бути зліва чи справа; зазвичай, заземлюючий пристрій розташований на стороні вимикача.
(3) Напрямок відкриття відключаючого пристрою повинен відповідати вимогам. Коли стоїть обличчям до механізму управління, напрямок відкриття відключаючого пристрою повинен відповідати лінії зору спостерігача.
(4) Ліві та праві контактні позиції повинні бути правильно встановлені: лівий контакт (сторона пальцевого контакту) монтується на стороні приводного полюса, а правий контакт (сторона головки контакту) на стороні приводного полюса.
(5) Механізм управління головного леза зазвичай встановлюється під валом управління фази А.
(6) Відстань між фазами: не менше 2 м для 110 кВ, та не менше 1,2 м для 35 кВ.

3.Налагодження відключаючого пристрою

3.1 Сутність введення в експлуатацію
Сутність введення в експлуатацію полягає у тому, щоб, засновуючись на правильному та раціональному монтажу, налаштувати всі механічні розміри та кути для відповідності стандартним вимогам.

3.2 Процедура введення в експлуатацію (знизу вгору)

3.2.1 Налаштування основи

(1) Налаштуйте рівність основи.

(2) Довжина та кут Шатуну 1 (підʼєднаного до горизонтального з’єднуючого стержня) та Шатуну 2 (підʼєднаного до поперечного з’єднуючого стержня) повинні бути однаковими для всіх трьох фаз. Шатун 3 (підʼєднаний до основного шатуну управління) залежить від виробника: деякі встановлюють його на основний вал (як показано на рис. 1); інші вимагають напівавтоматичного зварювання на місці на горизонтальний з’єднуючий стержень. Якщо документація продукту надає інструкції з налаштування, дотримуйтесь їх; в іншому випадку налаштуйте так, щоб після підʼєднання механізму до корпусу вмикача, кути відкриття/закриття та синхронізація були відповідними. (Якщо Шатуни 1 та 2 зварені на вал, їх кут та довжина не регулюються.)

(3) Налаштуйте винт позиціонування так, щоб зазор між ним та пластинкою зупинки становив 1–3 мм.

3.2.2 Налаштування фарфорових ізоляторів

Налаштування можна здійснювати за допомогою прокладок, але врахуйте, що товщина прокладок, доданих в одному місці, не повинна перевищувати 3 мм, а всі прокладки, додані в одному місці, повинні бути зварені разом.

(1) Вертикальність фарфорових ізоляторів повинна відповідати вимогам.
(2) Висота двох фарфорових ізоляторів на одному стовпі має бути однаковою.

3.2.3 Налаштування провідних контактів
Зслабте винти на клемній коробці, які фіксують провідний стержень, потім поверніть або перемістіть провідний стержень для досягнення правильного вирівнювання.

(1) Два провідних стержня (лівий та правий) на одному стовпі повинні бути вирівняні — тобто їх висота має бути однаковою, з вертикальною різницею менше 5 мм, і вони повинні лежати в одній горизонтальній лінії, як показано на рис. 2.
(2) Довжина лівого та правого провідних стержнів повинна бути однаковою для всіх трьох фаз.
(3) Глибина вставляння контактних пальців у контакти повинна бути однаковою для всіх трьох фаз. Якщо відповідна чисельна величина вказана у вказівках виробника, налаштуйте відповідно до цієї величини; якщо чисельна величина не вказана, але надано рис. 3, налаштуйте відповідно до рис. 3; якщо немає ні чисельної величини, ні рис. 3, налаштуйте на основі досвіду. Якщо вставка занадто мелена, площа контакту після закриття буде недостатньою; якщо занадто глибока, надмірна сила удару при закритті може пошкодити ізолятор. Тому після закриття між контактними пальцями та базою контакту повинен зберігатися зазор (маржа) 4–6 мм, а глибина вставляння контактних пальців при закритті повинна становити не менше 90% загальної глибини контакту.

3.2.4 Налаштування операційного стовпа

(1) Налаштування відстані відкриття:
Після відкриття відключаючого пристрою кут між провідним стержнем та центральною лінією основи повинен становити 90°–92°. Якщо складно точно виміряти кут, простим методом є використання метра для перевірки, чи паралельні лівий та правий провідні стержні на обох кінцях. Різниця ±10 мм між відстанями на обох кінцях допустима.

(2) Налаштування між операційним стовпом та операційним механізмом:
Поставте обидва операційний стовп та механізм у закритому положенні, потім зʼєднайте їх (якщо використовується гнучке зʼєднання). Якщо це жорстке зʼєднання, спочатку тимчасово зваріть зʼєднання (виконайте повне зварювання лише після завершення всіх налаштувань). Виконайте один повний цикл відкриття-закриття і спостерігайте, чи досягає операційний стовп повного відкриття або закриття.

• Якщо стовп не повністю закривається, налаштуйте довжину поперечного зʼєднуючого стержня: "збільшуйте, якщо закриття недостатнє; скорочуйте, якщо перевищується."

• Якщо стовп не повністю відкривається, налаштуйте довжину операційного шатуну (тобто Шатун 3 на рис. 1): "скорочуйте, якщо кут відкриття занадто малий; збільшуйте, якщо занадто великий."

Примітка: "Скорочення для недостатнього відкриття" можна досягнути двома способами: або збільшуючи довжину операційного шатуну, або збільшуючи його включений кут; навпаки, "збільшення" можна здійснити, зменшуючи кут або скорочуючи шатун.

Крім того, кутовий хід стовпа та механізму повинен бути однаковим. Тому при налаштуванні операційного шатуну слід одночасно враховувати кут відкриття та кут ходу механізму.

• Якщо стовп досяг правильного положення відкриття/закриття, а механізм — ні, це свідчить про те, що хід (або кут) механізму менший, ніж хід стовпа. У цьому випадку скоротіть необхідний хід стовпа, скорочуючи операційний шатун.

• Навпаки, якщо механізм досягає положення, а стовп — ні, збільште операційний шатун.

3.2.5 Налаштування взаємопов'язаності трьох стовпів

Налаштування взаємопов'язаності трьох стовпів повинно здійснюватися за умови, що всі кінцеві плити відключаючого пристрою піддаються нормальній натяжній сили шин. В іншому випадку, після підʼєднання шин, буде необхідно повторне налаштування.

Після правильного налаштування операційного стовпа (наприклад, Фаза A), поставте всі три стовпи в закритому положенні, встановіть горизонтальні зʼєднуючі стержні та виконайте один повний цикл відкриття-закриття. Сподівайтесь, чи досягають інші два стовпи правильного положення відкриття/закриття.

Стандарт для синхронізації трьох полюсів базується на одночасному замиканні контакту. Під час регулювання, коли контакт будь-якого одного полюсу дотикається до своєї контактної пальці, виміряйте прогалини між контактами і контактними пальцями інших двох полюсів, і змініть ці прогалини, змінюючи довжину поперечних зв'язуючих штанг.

Якщо, після досягнення синхронізації, відкрите/закрите положення все ще не досягається повністю, застосуйте «компромісний метод»: знайдіть середину між значеннями перевищення та недостатнього ходу і зробіть корекцію до цієї медіани — забезпечуючи відповідність вказаному виробником допустимому розбіжності синхронізації.

Звичайні сценарії (припускаючи, що фаза A є робочим полюсом):

(1) Усі три полюси синхронізовані, але жоден не досягає повного відкриття/закриття → незначно змініть довжину робочої кривошипної рукоятки.
(2) Усі три полюси досягають правильного відкриття/закриття, але не синхронізовані → використовуйте компромісний метод на поперечних зв'язуючих штангах, щоб задовольнити стандарти синхронізації.
(3) Фази A і B синхронізовані, але фаза C — ні (проте всі працюють правильно) → змініть поперечну зв'язуючу штангу фази C.
(4) Фази B і C синхронізовані, але фаза A — ні → змініть поперечну зв'язуючу штангу фази A.
(5) Фази A і C синхронізовані, але фаза B — ні → змініть поперечну зв'язуючу штангу фази B.

(6) Усі три полюси синхронізовані, але фази A і B не досягають повного закриття/відкриття → або змініть горизонтальну зв'язуючу штангу між фазами A і B, щоб вони зайняли правильне положення, або змініть поперечну зв'язуючу штангу фази C, щоб її неповний хід відповідав фазам A і B, потім знову змініть довжину робочої кривошипної рукоятки.

(7) Усі три полюси синхронізовані, але фази B і C не досягають повного закриття/відкриття → змініть горизонтальну зв'язуючу штангу між фазами B і C, або змініть поперечну зв'язуючу штангу фази A, щоб її неповний хід відповідав фазам B і C, потім змініть довжину кривошипної рукоятки.

(8) Усі три полюси синхронізовані, але фази A і C не досягають повного закриття/відкриття → змініть обидві горизонтальні зв'язуючі штанги AB і BC, або змініть поперечну зв'язуючу штангу фази B, щоб її неповний хід відповідав фазам A і C, потім змініть довжину кривошипної рукоятки.

(9) Найгірший сценарій: усі три полюси як несинхронізовані, так і мають неповний хід → комплексно змініть горизонтальні зв'язуючі, поперечні зв'язуючі штанги та робочу кривошипну рукоятку, використовуючи компромісний метод, щоб задовольнити необхідні специфікації.

Таким чином, принцип регулювання взаємозв'язку трьох полюсів полягає в тому, що синхронізація повинна відповідати специфікаціям, закриття повинно бути точним, а відкриття повинно задовольняти необхідну відстань прогалу між контактами. Загалом, якщо виникають конфлікти між цими трьома критеріями, приоритет має прогала між контактами при відкритті, і можливе невелике жертвування відстанню відкриття, якщо це необхідно.
(Примітка: Для поперечних та горизонтальних зв'язуючих штанг з протилежно направленою різьбою, намагайтеся підтримувати однакову довжину видимої різьби з обох сторін під час регулювання.)

3.2.6 Регулювання відкриття/закриття винтів

Після завершення регулювання взаємозв'язку трьох полюсів затягніть гайки на поперечних та горизонтальних зв'язуючих штангах. Потім змініть прогал між винтами відкриття/закриття та стопорною пластинкою до 1–3 мм.

3.3 Комісіонування заземлюючого випрядача

Комісіонування заземлюючого випрядача проводиться після повного комісіонування основного відокремлювального випрядача. Метод подібний, але слід звернути увагу на наступні пункти:

(1) Горизонтальні зв'язуючі штанги заземлюючого випрядача в основному з'єднуються через трубні кліпси. Тому, при затяганні болтів, застосовуйте момент крутного зусилля хрест-на-хрест, симетрично, рівномірно та поступово; інакше може виникнути невідповідність між заземлюючим провідним валом та стаціонарним контактом.

(2) Контакт між заземлюючим провідним валом та стаціонарним контактом повинен бути добре. Ідеально, провідний вал повинен видаватися за стаціонарний контакт на 3–10 мм — хоча конкретні значення залежать від виробника та повинні відповідати інструкції. Загалом, оскільки горизонтальна зв'язуюча штанга головного випрядача встановлена на боці приводного полюса, для внутрішнього типу заземлюючого випрядача з правим заземленням, видавання не повинно бути надмірним; інакше, коли головний відокремлювальний випрядач відкритий, заземлюючий ніж може не закритися через механічну перешкоду між кінчиком заземлюючого валу та горизонтальною зв'язуючою штангою головного випрядача.

(3) У відкритому положенні заземлюючий провідний вал повинен залишатися горизонтальним. При необхідності використовуйте водний рівень, щоб забезпечити необхідну відстань ізоляції після відкриття.

3.4 Регулювання механічного взаємозв'язку

Після комісіонування як відокремлювального, так і заземлюючого випрядачів, змініть механічний взаємозв'язок — це означає завершення комісіонування всього групу відокремлювальних випрядачів.

Змініть відносне положення секторної та дугової пластин на основі, щоб:

• Коли відокремлювальний випрядач закритий, заземлюючий випрядач не може бути закритий;

• Коли заземлюючий випрядач закритий, відокремлювальний випрядач не може бути закритий.

3.5 Комісіонування механічного приводу

Механічний привід регулюється одночасно з основним корпусом. Під час регулювання також перевірте:

(1) Гладкий оберт приводу — зусилля на ручці не повинно перевищувати 1 кгс.
(2) Правильне переключення допоміжного випрядача — стандарт передбачає, що допоміжний випрядач надійно працює при наближенні до крайнього положення на приблизно 4/5 ходу приводу.

3.6 Комісіонування електричного приводу

Комісіонування електричного приводу складніше, ніж механічного. Основні пункти перевірки включають:

(1) Усі компоненти цілі.
(2) Проводка правильна; виконайте кілька ручних/електричних та локальних/віддалених операцій, щоб підтвердити правильну роботу.
(3) Перед підключеннням електропостачання для тестування спочатку помістіть механізм у середнє положення між відкритим і закритим, а потім операціюйте.
(4) Напрямок обертання двигуна має відповідати необхідному напрямку відкриття/закриття основного корпусу.
(5) Обидва електричні та механічні крайові переключачі повинні бути правильно налаштовані та зорієнтовані відповідно до кінцевих положень відкриття/закриття основного корпусу.

4.Висновок

Оскільки відокремлювальні випливи довго вважалися простими електричними пристроями, дефекти в роботі, такі як механічне залізнявання та перегрівання в провідному контурі, часто виникають, що призводить до непланованих простоїв та серйозно впливає на надійність поставок електроенергії.

Знайомство з будовою, принципами роботи та методами встановлення/налагодження відокремлювальних випливів може ефективно запобігти непланованим простоям та ненадійній роботі, покращити ефективність роботи на місці та вирішити протиріччя між ненадійною продуктивністю обладнання та високими вимогами до надійності сучасних енергетичних систем.