Задачи высоковольтных испытаний

Высоковольтные испытания

Высоковольтные испытания электрооборудования проводятся перед его сдачей в эксплуатацию, после ремонта и в профилактических целях в процессе использования. Проверкам с применением повышенного напряжения подлежат вторичные цепи устройств РЗиА, силовое и измерительное оборудование станций, КРУ и КРУЭ. Объемы необходимых испытаний и требования к ним при вводе оборудования в эксплуатацию регламентируются ПУЭ, а при плановых проверках – РД 34.45 – 51.300-97.

Пренебрегать проверками силовых кабелей, трансформаторов и другого электрооборудования опасно. Электротехника в процессе эксплуатации подвергается естественному износу и старению, поэтому очень важно периодически проводить ее диагностику, испытания высоким напряжением, поиск обрывов, повреждений и прочих неполадок.

Задачи высоковольтных испытаний

Испытание высоковольтного оборудования проводится с целью:

• проверки номинальных характеристик электрооборудования и выяснения его работоспособности;
• определения технического состояния электрического оборудования, силовых и осветительных сетей;
• поиска мест повреждений кабелей;
• оценки потенциальной безопасности и стабильной работы оборудования при последующей эксплуатации;
• обеспечения нормального электроснабжения объекта.

Высоковольтные испытания помогают избежать перегрузок и механических повреждений электрооборудования, обеспечить его безаварийную работу и долгий срок службы. От того, насколько профессионально и своевременно будут проведены необходимые проверки, зависит эффективность и безопасность использования электрооборудования. Поэтому проводить такие проверки должна хорошо оснащенная лаборатория высоковольтных испытаний, в штате которой состоят основательно подготовленные специалисты с большим опытом работы.

Особенности высоковольтных испытаний электрооборудования

Проверки под повышенным напряжением силовых кабелей, электрооборудования подстанций и других энергетических объектов – это сложный и трудоемкий процесс. Он включает в себя:

• визуальный осмотр электроустановок;
• проверки силовых трансформаторов;
• испытания оборудования распределительных устройств;
• определение характеристик заземляющих устройств;
• контроль состояния кабельных линий, поиск мест повреждения;
• тепловизионную проверку аппаратов и контактных соединений;
• определение сопротивления изоляции кабельных линий и электропроводок;
• в сетях до 110 кВ – фазировку на стороне ВН;
• проверку изоляции двигателей, генераторов и прочих силовых вращающихся машин;
• испытание высоковольтных вводов;
• измерение частичных разрядов в изоляции оборудования;
• в сетях с изолированной нейтралью – контроль емкостных токов замыкания на землю;
• испытание вторичных цепей;
• проверку устройств РЗиА;
• контроль сборных и соединительных шин;
• проверки выключателей нагрузки, разъединителей.

Правила безопасности

Проводить высоковольтные испытания разрешается лицам не моложе 18 лет после прохождения специальной подготовки и проверки знаний с указанием отметки о допуске к осуществлению испытаний в удостоверении. Перед испытанием изоляции высоким напряжением обязательно проводится доскональный осмотр изоляции и оценка ее состояния другими способами. Проверяется отсутствие напряжения на исследуемом объекте, чистота аппаратуры, кабельных воронок, проводов и прочих элементов.

Также важно убедиться в отключении и закороченном состоянии всех деталей с низким испытательным напряжением или слабой изоляцией. При проверке изоляции необходимо не допускать подачи высокого напряжения на микросхемы, выпрямители, конденсаторы и другие элементы установок с пониженным испытательным напряжением. Все высоковольтные испытания выполняются стоя на резиновом коврике и в резиновых перчатках.

 

Причины перенапряжения.

Некоторые виды перенапряжения являются неизбежными при эксплуатации линий, так как следуют из свойств линии и природы проистекающих в них процессов^[1].

К причинам перенапряжения можно отнести:

· Внутреннего происхождения:

· Заземление линии.

· Зануление линии.

· Изменение нагрузки.

· Включение и выключение линии. В частности, автоматическое повторное включение.

· Перемещающиеся (неустойчивые) дуговые короткие замыкания на линии.

· Резонанс и феррорезонанс в сети (например, при смещении и колебании нейтрали трёхфазной системы).

· Внешнего происхождения:

· Атмосферное электричество.

· Молния.

· Шаровая молния.

В сверхпроводящих соленоидах при переходе материала обмотки в несверхпроводящее состояние из сверхпроводящего встречается особый вид перенапряжения, вызванный резким возрастанием активного сопротивления соленоида (от нуля). В результате невозможности резкого уменьшения начального тока соленоида возникает разность потенциалов, которая может достичь нескольких сотен кв^[2].

Особенности

Внутренние перенапряжения для изоляции линий и электроустановок с напряжением до 220 кВ обычно не представляют опасности.

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Внезапные повышения напряжения до значений, опасных для изоляции электроустановки, называются перенапряжениями. По своему происхождению перенапряжения бывают двух видов: внешние (атмосферные) и внутренние (коммутационные).

Атмосферные перенапряжения возникают при прямых ударах молнии в электроустановку или наводятся (индуцируются) в линиях при ударах молний вблизи от них. Внутренние перенапряжения возникают при резких изменениях режима работы электроустановки, например, при отключении ненагруженных линий, отключении тока холостого хода трансформаторов, замыкании фазы в сети с изолированной нейтралью на землю, резонансных, феррорезонансных явлениях и др.

Перенапряжения при прямых ударах молнии могут достигать 1000 кВ, а ток молнии - 200 кА. Разряд молнии обычно состоит из серии отдельных импульсов (до 40 шт.) и продолжается не более долей секунды. Длительность отдельного импульса составляет десятки микросекунд. Индуктированные перенапряжения достигают 100 кВ и распространяются по проводам линии электропередачи в виде затухающих волн. Атмосферные перенапряжения не зависят от номинального напряжения электроустановки и потому их опасность возрастает со снижением класса напряжения электрической сети. Коммутационные перенапряжения зависят от номинального напряжения электроустановки и обычно не превышают 4U_ном. Из сказанного следует, что основную опасность представляют атмосферные перенапряжения.

Перенапряжения весьма опасны по своим последствиям. Пробив изоляцию, они могут вызывать КЗ, пожары в электроустановках, опасность для жизни людей и др. Поэтому каждая электроустановка должна иметь защиту от перенапряжений.

В качестве основных защитных средств от атмосферных повреждений применяют молниеотводы, разрядники и искровые промежутки. Главной частью всех этих аппаратов является заземлитель, который должен обеспечить надёжный отвод зарядов в землю.

Молниеотвод ориентирует атмосферный заряд на себя, отводя его от токоведущих частей электроустановки. Различают стержневые и тросовые (на воздушных линиях) молниеотводы.

Стержневые молниеотводы устанавливают вертикально. Они должны быть выше защищаемых объектов. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода - пространство, защищённое от прямых ударов молнии. Эта зона имеет вид конуса, образующая которого имеет вид кривой линии (рис. 1). На рис. 1 приняты следующие обозначения: h_x - высота защищаемого объекта; h_a - активная часть молниеотвода, равная превышению молниеотвода над высотой объекта; h - высота молниеотвода. При большой протяжённости или ширине объекта устанавливают несколько молниеотводов. Расстояние между молниеотводом и защищаемым объектом должно быть не более 5 м.

Рисунок 1.Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода Тросовые молниеотводы подвешивают на опорах линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше над проводами фаз. Тросы выполняют стальными и соединяют спусками с заземлением опор. Сопротивление заземления опоры при этом не должно превышать 10 Ом. Разрядник представляет собой комбинацию искровых промежутков и дополнительных элементов, облегчающих гашение электрической дуги в искровом промежутке. Разрядники по исполнению делятся на трубчатые и вентильные, а по назначению - на под станционные, станционные, для защиты вращающихся машин и др. Защитное действие разрядника заключается в том, что проходящий в них разряд ограничивает амплитуду перенапряжений до пределов, не представляющих опасности для изоляции защищаемого объекта. Возникающая при этом в разряднике электрическая дуга гасится после исчезновения импульсов перенапряжения раньше, чем срабатывает защита от КЗ, и, таким образом, объект не отключается от сети.

Каждый из разрядников, независимо от его типа и конструкции, состоит из искрового промежутка, один из электродов которого присоединяется к фазному проводу линии, а другой - к заземляющему устройству непосредственно или через добавочное сопротивление.

Через хорошо заземлённый искровой промежуток вслед за импульсным током, возникающим после пробоя перенапряжением, проходит сопровождающий ток нормальной частоты (50 Гц), обусловленный рабочим напряжением. Разрядник должен обладать способностью быстро погасить сопровождающий ток после исчезновения перенапряжения. Для этого разрядник снабжают помимо искрового промежутка последовательно включённым с ним специальным элементом, обеспечивающим гашение сопровождающего тока.

Высоковольтные испытания

Высоковольтные испытания электрооборудования проводятся перед его сдачей в эксплуатацию, после ремонта и в профилактических целях в процессе использования. Проверкам с применением повышенного напряжения подлежат вторичные цепи устройств РЗиА, силовое и измерительное оборудование станций, КРУ и КРУЭ. Объемы необходимых испытаний и требования к ним при вводе оборудования в эксплуатацию регламентируются ПУЭ, а при плановых проверках – РД 34.45 – 51.300-97.

Пренебрегать проверками силовых кабелей, трансформаторов и другого электрооборудования опасно. Электротехника в процессе эксплуатации подвергается естественному износу и старению, поэтому очень важно периодически проводить ее диагностику, испытания высоким напряжением, поиск обрывов, повреждений и прочих неполадок.

Задачи высоковольтных испытаний

Испытание высоковольтного оборудования проводится с целью:

• проверки номинальных характеристик электрооборудования и выяснения его работоспособности;
• определения технического состояния электрического оборудования, силовых и осветительных сетей;
• поиска мест повреждений кабелей;
• оценки потенциальной безопасности и стабильной работы оборудования при последующей эксплуатации;
• обеспечения нормального электроснабжения объекта.

Высоковольтные испытания помогают избежать перегрузок и механических повреждений электрооборудования, обеспечить его безаварийную работу и долгий срок службы. От того, насколько профессионально и своевременно будут проведены необходимые проверки, зависит эффективность и безопасность использования электрооборудования. Поэтому проводить такие проверки должна хорошо оснащенная лаборатория высоковольтных испытаний, в штате которой состоят основательно подготовленные специалисты с большим опытом работы.