Устройства оперативной блокировки

 

Блокировка электротехнического устройства (блокирование) — это часть электротехнического изделия (устройства), предназначенная для предотвращения или ограничения выполнения операций одними частями изделия при определенных состояниях или положениях других частей изделия в целях предупреждения возникновения в нем недопустимых состояний или исключения доступа к его частям, находящимся под напряжением (ГОСТ 18311—80).

При коммутационных операциях и различного рода переключениях нет гарантий, что обслуживающий персонал не допустит ошибки при обслуживании электрооборудования. Именно для предотвращения неправильных операций в РУ применяются блокирующие устройства, которые обеспечивают выполнение операций данным аппаратом в зависимости от положения других аппаратов (между выключателями и разъединителями, разъединителями и стационарными заземлителями и т. д.).

Например, блокировка выключателей с разъединителями контролирует действия персонала с коммутационными аппаратами, разрешая выполнение операций в определенной последовательности. При нарушении установленной последовательности блокировка запрещает их выполнение.

Поэтому оперативная блокировка являются дополнительным средством, препятствующим производству ошибочных операций. Персонал обязан знать инструкции по производству переключений в РУ и производить оперативные переключения, ясно представляя очередность операций и их конечную цель.

Важным средством предупреждения неправильных операций, производимых оперативным персоналом, являются устройства блокировки, которыми оснащены разъединители и заземляющие ножи.

Оперативная блокировка разъединителей с выключателями должна предотвращать:

включение и отключение разъединителями активной и реактивной мощности, за исключением случаев включения и отключения намагничивающего тока трансформаторов и зарядного тока линий;

включение и отключение разъединителями больших уравнительных токов или включение на несинхронное напряжение.

Блокировка защитных заземлений должна предотвращать:

включение заземляющих ножей на шины и участки присоединений, находящихся под напряжением;

включение разъединителей на участки шин и присоединений, заземленные включенными заземляющими ножами;

подачу напряжения выключателем на заземленный участок шин. Принципы выполнения оперативной блокировки разъединителей и заземляющих ножей заключаются в следующем.

1. Для разъединителей и заземляющих ножей должна выполняться блокировка, исключающая:

оперирование разъединителем под нагрузкой;

включение заземляющего ножа на участке цепи, не отделенном разъединителями от участков, находящихся под напряжением;

возможность подачи напряжения разъединителем на заземленный участок цепи;

возможность подачи напряжения выключателем на заземленный участок цепи.

Для этого выключатель отделяется от других участков цепи с обеих сторон таким образом, что включение заземляющего ножа с одной стороны выключателя оказывается возможным только при отключенном разъединителе с другой стороны выключателя и наоборот, включение разъединителя с одной стороны выключателя возможно при отключенном заземляющем ноже с другой стороны выключателя.

2. Для разъединителей с пофазным исполнением оперативная блокировка выполняется так, что оперирование разъединителем любой фазы невозможно при включенных заземляющих ножах на любой другой фазе.

3. Блокировка, исключающая возможность подачи на включенный заземляющий нож напряжения с противоположной стороны линии, не выполняется из-за ее сложности; достаточной является блокировка заземляющего ножа только с линейным разъединителем на данном конце линии.

4. Для шинных разъединителей и заземляющих ножей сборных шин выполняется полная оперативная блокировка, запрещающая включение заземляющего ножа сборных шин при включенном шинном разъединителе и включение любого шинного разъединителя при включенном заземляющем ноже сборных шин.

5. В КРУ 6 кВ выполняется оперативная блокировка, запрещающая включение заземляющего ножа сборных шин 6 кВ при рабочем положении тележек выключателей в цепи вводов рабочего и резервного питания, тележек выключателей трансформаторов 6/0,38 кВ и линий 6-10 кВ с двухсторонним питанием, а также вкатывание этих тележек в рабочие положения при включенном заземляющем ноже РУ 6 кВ.

К устройствам блокировки предъявляются следующие требования:

блокировка должна предусматривать блокирование всех неправильных операций (то есть должна быть полной), которые могут быть произведены разъединителями;

устройства оперативной блокировки и блокировки заземляющих ножей должны осуществляться по общей схеме;

блокировка должна быть надежной в эксплуатации: недопустимо, чтобы при неисправностях или исчезновении напряжения оперативного тока она позволила производить операции с разъединителями;

приводы разъединителей должны запираться блок-замками только в крайних положениях — «Включено» и «Отключено». В промежуточных положениях устройства блокировки должны препятствовать запиранию приводов и выниманию ключа из замка;

чтобы не увеличивать инерцию подвижных частей механизма, установка механических замков на приводах должна производиться на неподвижных деталях;

при наличии устройств механической блокировки приводы выключателей (кроме шиносоединительных) должны запираться блок-замком только в отключенном положении, чтобы выключатели не могли быть включены. Приводы шиносоединительных выключателей должны запираться только в двух положениях — «Включено» и «Отключено»;

установка механических замков на приводах выключателей (за исключением шиносоединительных) должна выполняться так, чтобы при включенном выключателе невозможно было вынуть ключ из замка;

необходимо выполнить указанную блокировку так, чтобы не вызвать отключение выключателей при попытке вынуть ключ из замка;

блокировка не должна без необходимости усложнять или замедлять операции с разъединителями, что особенно важно при большом количестве присоединений;

блокировка не должна препятствовать включению и отключению выключателя при разобранной схеме. Однако блокировка должна исключать возможность подачи напряжения на заземленные участки присоединений включением выключателя.

Аппаратура для электромагнитной блокировки выпускается двух видов:

для внутренней установки (замок ЗБ-1, ключ КЗЗ-1);

для наружной установки, которая может быть также применена в ЗРУ (замок ЭМБЗ, ключ ЭМК, розетка У-94Б). Кроме того, применяются блок-контакты КСА, используемые для внутренней и наружной установки, и реле РП-23, используемые в качестве реле блокировки при наличии разъединителей с электродвигательным приводом.

Оперативному персоналу, производящему переключения, запрещается принудительно деблокировать неисправную блокировку. Ее неисправность должна удостоверяться лицом, ответственным за техническое состояние блокировки. Только по его указанию блокировка может быть выведена из работы.

В аварийных ситуациях разрешение на деблокирование может дать диспетчер, в оперативном управлении которого находится оборудование.

При несчастном случае, когда блокировка препятствует быстрому переключению (отключению), коммутационные аппараты могут быть деблокированы без разрешения вышестоящих лиц. Однако при этом необходим контроль последовательности проводимых операций.

Каждый случай деблокирования должен быть зафиксирован в оперативном журнале.

 

Обслуживание элементов КРУ

 

Обслуживание элементов КРУ 6-10 кВ. КРУ и КРУН поставляются в готовом виде шкафами со встроенными в них электрическим оборудованием, устройствами РЗиА, измерения, сигнализации и управления.

Шкаф КРУ — часть КРУ, являющаяся законченным изделием заводского изготовления и состоящая из жесткой металлической конструкции с устанавливаемыми в ней электрооборудованием и приборами (ГОСТ 14693-90).

Тип шкафов КРУ — совокупность шкафов КРУ с определенной схемой главных и вспомогательных цепей и определенным диапазоном параметров применяемой аппаратуры (ГОСТ 14693-90).

Шкафы могут быть стационарного (если коммутационные аппараты и оборудование установлены в корпусах шкафов неподвижно) или выдвижного (если оборудование установлены на выдвижных тележках) исполнения.

При осмотрах КРУ и КРУН без их отключения (через смотровые окна и сетчатые ограждения) проверяют:

работу сети освещения и отопления помещений и шкафов;

уровень масла в маслонаполненных аппаратах, отсутствие течей масла, состояние разъединителей, контактов первичной цепи, механизмов блокировки, состояние контактных соединений шин и их термоиндикаторов, степень загрязненности, отсутствие видимых повреждений и коронирования изоляторов, состояние цепей вторичных соединений, действие кнопок управления выключателями, состояние низковольтной аппаратуры (автоматических выключателей, предохранителей и т. д.), качество уплотнений дверей и днищ; отсутствие щелей, через которые могут проникнуть мелкие животные и птицы.

В КРУН при резких перепадах температуры наружного воздуха происходит повышение относительной влажности в шкафах и увлажнение поверхности изоляторов. Для недопущения перекрытий изоляции необходимо производить ее очистку от пыли. Одним из эффективных средств повышения надежности изоляции КРУН является обмазка изоляторов гидрофобными пастами.

Для поддержания в шкафах микроклимата с относительной влажностью воздуха 60–70 % их утепляют минераловатными плитами и оборудуют электроподогревателями, которые должны автоматически включаться, когда относительная влажность повышается до 65–70 %.

При температуре ниже 5 °C необходимо предусмотреть обогрев приборов учета и релейной аппаратуры, а при температуре ниже −25 °C предусмотреть обогрев масляных выключателей.

Нагревательные устройства включаются автоматически с помощью реле влажности воздуха (влагорегулятор ВДК) и термореле (датчик ДТКБ).

В жаркое время года температура КРУН может превысить максимально допустимую температуру 40 °C, что может нарушить работу контактных соединений аппаратов, концевых кабельных разделок и т. д. В этом случае для снижения перегрева КРУН (например, солнечными лучами) выполняется окраска поверхности шкафов белой краской, установка навесов, принудительная приточно-вытяжная вентиляция.

При недовключении масляного выключателя или повреждении его контактной системы под действием тока нагрузки или тока КЗ возникает дуга, что вызывает разложение масла с образованием взрывоопасной смеси газов.

Наиболее опасно ручное включение выключателя на неустраненное КЗ, при котором даже небольшая задержка кнопки выключателя в конечном положении приведет к повторному включению на КЗ после его автоматического отключения.

При обслуживании КРУ и выполнении ремонтных работ запрещается:

проникать в высоковольтную часть ячеек без снятия напряжения и наложения заземлений;

включать заземляющие ножи (накладывать заземления) без видимого разрыва электрической цепи и без проверки отсутствия напряжения на заземляемых токопроводящих частях;

производить работы на выключателе или приводе при взведенных пружинах и включенных цепях управления;

выводить из работы блокирующие устройства, демонтировать защитные шторки и перегородки между отсеками;

открывать выхлопные клапаны, поскольку это может привести к отключению выключателей;

производить осмотры и работы в КРУН во время грозы и дождя. При выполнении ремонтных работ в ячейках КРУ целесообразно предусматривать возможность полного обесточивания той или иной секции и неподвижных разъединяющих контактов. Внутри ячеек должны быть вывешены предупреждающие плакаты, например: «Внимание! Напряжение снизу».

В процессе ремонта запрещается перемещение защитных ограждений, снятие плакатов и заземлений, снятие замков со шторок и дверей ячеек.

Обслуживание КРУЭ 110–220 кВ. Применение КРУЭ позволяет уменьшить площади и объемы, занимаемые РУ, и обеспечить возможность более легкого расширения по сравнению с традиционными РУ.

К другим преимуществам КРУЭ можно отнести:

многофункциональность: в одном корпусе совмещены сборные шины, выключатель, разъединители с заземлителями, ТТ, ТН; это существенно уменьшает размеры и повышает надежность РУ;

взрыво- и пожаробезопасность;

высокую надежность и стойкость к воздействию внешней среды;

возможность установки в сейсмически активных районах и зонах с повышенной загрязненностью;

отсутствие электрических и магнитных полей;

безопасность и удобство эксплуатации, простоту монтажа и демонтажа.

КРУЭ собирают из обычных электрических элементов: выключателей, разъединителей, ТТ и ТН, сборных и соединительных шин.

Каждый элемент заключают в герметизированную металлическую заземленную оболочку, необходимую для сохранения элегаза под избыточным давлением. Во избежание нагрева оболочек переменным магнитным потоком они изготовлены из немагнитного металла (сплава алюминия, конструкционной стали). Оболочки отдельных элементов соединены между собой при помощи фланцев с уплотнениями из синтетического каучука, этиленпропилена и других материалов. Внутренние объемы оболочек нескольких элементов соединяют в секции. Каждая секция имеет контрольно-измерительную газовую аппаратуру.

Перед демонтажом элемента элегаз из него удаляется при помощи передвижной установки, содержащей вакуумный насос, компрессор и резервуар для газа. С помощью компрессора элегаз перекачивается в резервуар, пока давление в оболочке не снизится до 100 Па. Затем вскрываются люки на оболочке и производится демонтаж элемента или его ремонт.

Шинные и линейные разъединители размещаются в отдельных блоках. В блоке имеется контактный стержень, соединенный изолирующей штангой с рычажным механизмом привода, и розеточный ламельный контакт, в который входит контактный стержень при включении разъединителя, а также поперечный контактный стержень, предназначенный для стыковки элемента с другим элементом ячейки.

Заземлитель помещен в герметизированную оболочку. Он представляет собой подвижный стержень, соединенный через скользящий контакт с землей и входящий в розеточный контакт заземляемого элемента.

Разъединители и заземлитель имеют электромагнитную блокировку.

ТТ размещаются в герметизированной оболочке. Первичной обмоткой служит токопроводящий стержень, который проходит внутри магнитопровода со вторичной обмоткой. Магнитопровод и вторичная обмотка залиты эпоксидной смолой.

ТН устанавливают в отдельных ячейках либо в ячейках секционных или шиносоединительных выключателей. При номинальном напряжении не более 220 кВ применяют электромагнитные ТН с эпоксидной изоляцией.

При переключениях положения коммутационных аппаратов и заземлителей проверяют по указателям положения, механически связанным с подвижными системами аппаратов.

При осмотрах КРУЭ проверяется общее состояние оборудования, в том числе: отсутствие пыли, шума, треска и т. д. Проверяется работа приточно-вытяжной вентиляции, температура воздуха в помещении РУ (должна находиться в пределах 5-40 °C), давление сжатого воздуха в резервуарах пневматических приводов выключателей (должно быть в пределах 1,7–2,1 МПа) и давление сжатого воздуха пневмоприводов разъединителей (0,6 МПа), состояние заземляющих проводок и их контактных соединений.

При утечках элегаза снижается электрическая прочность изоляционных промежутков, вследствие чего требуется контроль за давлением элегаза (при помощи манометров) в каждой секции.

В аварийной ситуации при возникновении дуги и резком повышении давления внутри оболочки разрывается специальная защитная мембрана, давление в секции сбрасывается и тем самым предотвращается разрушение оболочки.

Вследствие указанных выше конструктивных достоинств и изоляционных свойств КРУЭ практически не требует технического обслуживания. Изоляция в них (элегаз) не теряет своих свойств из-за атмосферных загрязнений.