Обслуживание маслонаполненных вводов

Элементы конструкции. Маслонаполненные вводы служат для ввода высокого напряжения в баки силовых трансформаторов и реакторов, масляных выключателей, а также для прохода через стены помещений закрытых РУ.

Токоведущая система ввода представляет собой медную трубу с контактным зажимом сверху и экранированным контактным узлом снизу. У вводов силовых трансформаторов через медную трубу обычно пропускают гибкий отвод обмотки. Изоляция ввода состоит из двух фарфоровых покрышек, закрепленных на заземленной соединительной втулке, элементов бумажной изоляции и заполняющего ввод масла.

Отечественной промышленностью выпускаются также вводы с твердой изоляцией (изоляционный сердечник из бумажной намотки, пропитанной бакелитовой смолой), в конструкции которых отсутствует нижняя фарфоровая покрышка. После установки такого ввода его нижняя часть оказывается погруженной в масло, находящееся в трансформаторе.

По способу зашиты внутренней изоляции маслонаполненные вводы разделяют на герметичные и негерметичные.

Выравнивание напряженности электрического поля на изолирующем промежутке вводов осуществляется металлическими уравнительными обкладка-ми. Последние обкладки нередко используются в качестве измерительных конденсаторов. К выводам от них подключаются приспособления для измерения напряжения (ПИН) По ряду причин применение ПИН в эксплуатации не получило широкого распространения.

Все неиспользуемые выводы от измерительных конденсаторов должны заземляться. Разземление или обрыв выводов от измерительных конденсаторов вызывает нежелательное перераспределение напряжения по слоям бумажной изоляции, что может привести к ухудшению ее свойств и, как следствие, к пробою.

Заполнение маслом вводов негерметичного исполнения обеспечивается маслорасширителями, снабженными маслоуказателями и устройствами защиты масла от увлажнения и загрязнения. На рис. 1.27 показан расширитель маслонаполненного ввода с масляным затвором (работающим по принципу сообщающихся сосудов) и воздухоочистительным фильтром. Корпусом фильтра служит стеклянная трубка, заполненная силикагелем. Масса силикагеля берется из расчета 0,5-1 кг на 1000 кг масла. Индикаторный силикагель размещается сверху и снизу трубки вблизи входного и выходного отверстий. Активность силикагеля в фильтре контролируется по изменению цвета индикаторного силикагеля из голубого в розовый. Замена масла в масляном затворе производится через специальные отверстия в расширителе. В герметичных вводах конденсаторного типа, постоянно находящихся . под некоторым избыточным давлением, компенсация температурных изменений объема масла осуществляется с помощью компенсирующих устройств (сильфонов, заполненных азотом и герметически запаянных). Сильфоны размещают в расширителях (рис. 1.28) или в баках давления.

Рис. 1.27. Расширитель маслонаполненного ввода 110 кВ:

1 - масло во вводе; 2 - дыхательная трубка масляного затвора ввода; 3 - масло в затворе; 4 - поддон; 5 - дыхательная трубка воздухоочистителя; б - масляный затвор воздухоочистителя;

7 - стеклянная трубка; 8 - силикагель; 9 – сетка

На рис. 1.29 показаны схемы масляных систем герметичных вводов. Контроль за давлением в герметичных вводах осуществляется с помощью манометров. В зависимости от температуры допустимое давление находится по графику. Оно не должно выходить за пределы рабочей области графика (0, 02-0,25 МПа). Для удобства обслуживания отметки предельных значений давлений наносятся на шкалах манометров. В случае снижения нормируемых значений давления производится проверка мест уплотнений во вводе.

Осмотр маслонаполненных вводов. При осмотре вводов, находящихся под напряжением, проверяют:

- уровень масла во вводе по маслоуказателю расширителя. При температуре окружающего воздуха 20°С уровень масла должен находиться на половине высоты маслоуказателя;

- состояние и цвет силикагеля в воздухоочистительном фильтре;

- давление масла в герметичных вводах;

- отсутствие течей масла в местах соединений фарфоровых покрышек с соединительной втулкой, а также в соединениях отдельных деталей в верхней части ввода;

- отсутствие загрязнений поверхности, трещин и сколов фарфора;

- состояние фланцев и резиновых уплотнений;

- отсутствие потрескиваний и звуков разрядов;

- отсутствие нагрева контактных соединений.

Рис. 1.28. Размещение сильфона в расширителе герметичного ввода конденсаторного типа: 1 - контактный зажим ввода;

2 - защитная мембрана; 3 - корпус расширителя; 4 - металлический герметичный сильфон, заполненный инертным газом;

5 - фарфоровая покрышка ввода

Контроль изоляции вводов. Вводы конденсаторного типа с бумажно-масляной изоляцией заполняются небольшим количеством масла и имеют повышенные градиенты электрического поля. В этих условиях причинами повреждения вводов обычно являются тепловые пробои бумажной изоляции. Большую часть повреждений связывают с увлажнением и технологическими дефектами бумажной основы. Развитие повреждений происходит в течение более или менее продолжительного периода времени.

Для выявления повреждений внутренней изоляции вводов в начальной стадии применяют устройства контроля изоляции вводов (КИВ). Особенно широко их используют для непрерывного контроля изоляции трансформаторных вводов напряжением 500 кВ и выше.

Действие КИВ, принципиальная схема включения которого показана на рис. 1.30, основано на измерении суммы емкостных токов первой гармоники вводов трех фаз. При равенстве емкостей вводов и фазных напряжений в нулевом проводе звезды, образованной соединением выводов обкладок вводов, сумма емкостных токов близка к нулю. Так, у исправного ввода 500 кВ емкостный ток равен 100 мА, а небаланс суммы емкостных токов трех фаз составляет всего 3-5 мА. При нарушении изоляции одного из вводов ток небаланса резко возрастает.

Рис. 1.29. Схемы масляных систем герметичных вводов со встроенным сильфоном (а) и с выносным баком давления (б):

1 - ввод; 2 - вентиль; 3 - заглушка; 4 -манометр; 5 - переходник с четырьмя отверстиями; 6 - пробка для выпуска воздуха;

7 - сильфон; 8 - бак давления

В комплект устройства входит суммирующий трансформатор 4 (суммирующий емкостные токи и обеспечивающий безопасность работы устройства в случае развития пробоя) и основной блок 5, содержащий измерительный, сигнальный и отключающий каналы, а также канал блокировки. Суммирующий трансформатор устанавливается в шкафу вблизи контролируемого оборудования, основной блок - на панели релейной защиты. Получаемый от суммирующего трансформатора сигнал преобразуется в схеме основного блока и поступает на измерительный прибор с двумя диапазонами измерений (0-20 и 0-100 мА) и на входы оперативных каналов устройства.

В зависимости от тока небаланса КИВ срабатывает на сигнал при токе выше 7% номинального емкостного тока ввода, на отключение трансформатора при токе выше 25% номинального емкостного тока ввода, мгновенно блокируется при токе, превышающем 70% номинального емкостного тока ввода. Блокировка предотвращает ложное срабатывание на отключение при повреждениях в цепях суммирующего трансформатора и вводов. В этом случае КИВ отключают, выясняют и устраняют причину повреждения.

Главным в устройстве считается сигнальный канал. Его срабатывание указывает на прогрессирующее повреждение изоляции ввода. При срабатывании КИВ на сигнал необходимо измерить прибором небаланс тока. Если он превышает установленное значение, то измерением емкостного тока каждого ввода определяют дефектный. Измерение производят переносным прибором типа ВАФ-85 путем охвата клещами специальной рамки из провода, находящейся в шкафу, где установлен суммирующий трансформатор. Результаты замера записывают в оперативный журнал и ставят вопрос об отключении трансформатора для испытаний ввода.

В нормальных условиях эксплуатации регулярно, не менее 1 раза в смену, контролируют по прибору ток небаланса вводов.

Рис. 1.30. Схема включения устройства контроля изоляции вводов (КИВ): 1 - конденсаторный ввод; 2 - разрядник типа РВНК-0,5; 3 - фильтр третьей гармоники; 4 - суммирующий трансформатор; 5 - основной измерительный блок; 6 - кнопка включения прибора; 7 - прибор для измерения тока небаланса