Обзор отечественных и импортных приборов для контроля высоковольтных выключателей

Износ и устаревание оборудования энергопредприятий ведет к усложнению и удорожанию его эксплуатации и увеличивает вероятность аварий. В этих условиях возрастает роль диагностики состояния энергооборуования, своевременного и оперативного контроля его характеристик посредством различных измерительных приборов.

В настоящем обзоре обосновываются существенные свойства и характеристики, которыми должны обладать современные приборы контроля и с этой позиции проводится сравнительный анализ приборов разных изготовителей.

Согласно объемам и нормам испытаний для выключателей необходимо контролировать три группы параметров:

• Временные (времена включения-отключения по каждому полюсу, полное время движения траверсы, разновременность, запаздывание замыкания-размыкания контактов, бесконтактная пауза АПВ и др): для воздушных выключателей - по 18-ти каналам на полюс; для элегазовых - по 6-ти каналам на полюс; для прочих - по 3-ём.
  
• Скоростные (скорость движения траверсы в моменты включения-отключения либо на заданном расстоянии от этих моментов, максимальную скорость).
  
• Параметры хода (величину хода до момента включения, вжим, полный ход).

Пределы параметров различных типов высоковольтных выключателей:

В своё время появились приборы с электросекундомером и вибрографом. Но это простейшие приборы, которые уже давно перестали удовлетворять современным требованиям. Поэтому разными организациями были разработаны более сложные цифровые приборы, отличительная черта которых – автоматизация измерений, вывод измерений в цифровом виде на табло, распечатка данных на принтере и т.д.

В таблице приведены характеристики отечественных и импортных приборов:

Тип прибора	Высоковольтные выключатели				Дискретные каналы	Канал тока	Каналы датчика сопел	Датчики линейный (Л) и/или угловой (У)	Работа только с ноутбуком	Память	Вес
	Воздушные	Элегазовые	Масляные	Вакуумные
ПКВ/У3					20						8
ПКВ/М7					4						7,0
ПКВ/М6Н					3						2,5
МАРС-1			10 кВ		3						11,0
НИКТА					14						15,0
РК-АЦП-03М					18		3				10,0
ПОЛИКОМ					18		1	Л			20,0
СОВА-2					16			Л			12,0
TM-1800					16						12,0
РЕКОН					16		6				8,0

Далее сравним их по характеристикам: универсальность, число измеряемых параметров, адаптированность, простота и надежность обслуживания, холодостойкость.

Универсальность: из таблицы видно, что существует два направления при создании приборов:

• универсальные приборы, предназначенные для контроля всех видов выключателей;
• специализированные, ориентированные на контроль одного-двух видов выключателей.

Поэтому специализированные приборы в 1,5 – 2 раза дешевле универсальных, имеют меньше режимов работы и органов управления и проще в обслуживании.

Следовательно, если на предприятии имеется только один вид выключателей, или несколько, например масляные и воздушные в большом количестве, при условии, что они обслуживаются отдельными ремонтными бригадами, то целесообразно иметь специализированные приборы для каждой бригады.

Если же имеется несколько видов выключателей, количество их небольшое и обслуживаются они одной бригадой высококвалифицированных специалистов, то универсальный прибор может оказаться более предпочтительным.

Каждый вид выключателей накладывает свои специфические требования на состав прибора контроля. Для воздушных выключателей - это необходимость большого числа дискретных каналов (до 18) для фиксации временных параметров по каждому контакту и большого дисплея для отображения осциллограмм всех каналов. Для масляных выключателей обязательно наличие в комплекте прибора датчиков линейного и углового перемещения с набором крепежных приспособлений. Эти требования удорожают прибор.

Разработчики ПКВ/У3, РК-АЦП, Поликома, СОВА-2 использовали в обязательной работе с прибором - ноутбук. Остальные приборы из таблицы используют встроенный микропроцессор.

С какими датчиками должны сопрягаться приборы:

Если временные характеристики зарегистрировать достаточно просто для любого типа высоковольтного выключателя, то для получения характеристик хода и скорости требуются специальные датчики линейного или углового перемещения.

Поэтому, если в рекламе прибора указывается его возможность контролировать, например, вакуумные выключатели, а в комплекте прибора датчик для вакуумных выключателей отсутствует, то значит, речь идет только о контроле временных характеристик. Аналогично, если отсутствует датчик углового перемещения в приборе для контроля масляных выключателей, то невозможен контроль характеристик хода и скорости масляных выключателей серий ВМТ, ВМ, ВТ и ВК.

Установка датчиков на высоковольтные выключатели требует времени, поэтому понятно желание исключить эту операцию для облегчения процедуры контроля. В приборе “Марс-1” сделана попытка обойтись без датчика путем измерения емкости между вводами полюса, преобразуя ее изменение в процессе движения подвижного контакта относительно неподвижного в значение средней скорости на некотором участке хода. Недостатки такого метода в следующем:

• измерение скорости возможно только на выключателях низкого напряжения (10 кВ) с одним разрывом на полюс;
• характеристики хода (полный ход, ход до момента переключения, вжим) не измеряются вообще;
• без датчика перемещения невозможно получение дополнительной информации о состоянии высоковольтного выключателя.

Таким образом, контроль высоковольтных выключателей без применения датчиков хода возможен на предприятии, эксплуатирующем исключительно выключатели низкого напряжения, если специалисты по ремонту сочтут измерения характеристик хода необязательными.

В элегазовых выключателях, как отечественных, так и импортных, зачастую имеются встроенные датчики средней скорости реостатного или контактного типа по одному на полюс. Воздушные выключатели серий ВНВ и ВО также имеют встроенные реостатные датчики хода привода сопел в количестве, зависящем от класса напряжения ВВ: для выключателя ВНВ-500 – два датчика на полюс, для ВНВ-750 – три, а для ВНВ-1150 – одиннадцать датчиков на полюс.

Измеряемые параметры: безусловным требованием к приборам является измерение паспортных параметров выключателей с необходимой точностью.

Этому условию не удовлетворяет МАРС-1, который не измеряет полный ход и вжим. НИКТА определяет не паспортные характеристики, а некоторые обобщенные характеристики технического состояния выключателя. 

Часть приборов не содержит каналы датчиков сопел или содержит недостаточное их количество. Этими приборами нельзя контролировать либо все выключатели ВНВ и ВО, либо класса 500кВ и выше. Ограничивающим фактором для контроля выключателей ВВ-500 является недостаточное число (меньше 18) дискретных каналов, а для высокоскоростных выключателей ВМТ – малый диапазон измерения скорости.

Диапазон и погрешность измерения характеристик:

Диапазоны измерения времени и хода всех известных приборов удовлетворяют требованиям контроля всех видов и типов выключателей, кроме вакуумных. Для них пока еще не созданы датчики перемещения с требуемым разрешением (не хуже 0,1 мм), что позволило бы не только контролировать скоростные характеристики, но и измерять износ контактов.

Наибольшая нестыковка требуемых и имеющихся диапазонов измерения наблюдается для скорости. Максимальная величина скорости для выключателя серии ВМТ достигает 10 м/с, а для некоторых элегазовых выключателей – 20 м/с.

Единственные приборы, удовлетворяющие этим требованиям, – ПКВ/М7, ПКВ/М6Н, ПКВ/У3 в то время как, например, в РК-АЦП-03М верхняя граница диапазона равна 5 м/с, что исключает контроль высокоскоростных выключателей.

Паспортная величина хода в контактах (вжима) гарантирует надежность касания подвижного и неподвижного контактов. Его величина составляет единицы миллиметров, поэтому и погрешность измерения не должна превышать ±(0,5-1) мм, например, как в ПКВ/М6, ПКВ/М7, ПКВ/У3. В связи с этим заявленные погрешности датчиков перемещения в ±2 и ±4 мм, для приборов РК-АЦП-03М и ПОЛИКОМ соответственно, дают слишком большую зону неопределенности измеренного значения вжима.

В шведском приборе ТМ-1600/TM-1800/МА61 использован датчик хода не инкрементного (число-импульсного) типа, как в отечественных приборах, а аналоговый, реостатного типа с относительной погрешностью ±1%. При измерении больших значений хода, например, для выключателя ВМТ-220 или МКП-220 с полным ходом 800 мм, абсолютная погрешность хода может составлять ±8 мм.

Источник: ООО "Техэлектромонтаж" www.temon.ru

Представленный материал информационно-аналитический, не носит рекламный характер и не призывает к действию. Сведения предназначены для информирования пользователей сайта www.skbpribor.ru о продукте производителя.