Осмотр, ремонт и испытания сглаживающих устройств

Осмотр сглаживающих устройств (СУ), а также конденсаторов защиты от радиопо­мех выполняют ежедневно на подстанциях, имеющих постоянный обслуживающий персо­нал, и в сроки, установленные местными инструкциями на подстанциях без него. Осмотр проводится без снятия напряжения, при этом запрещается заходить за ограждения и про­водить какие-либо ремонтные работы. В состав осмотра входят проверки:

- исправности ограждений, запоров, блокировок;

-отсутствия трещин на изоляторах, выпучивания стенок конденсаторов и следов сте-кания масла;

- теплового состояния бетонного реактора;

-показаний измерительных приборов (ИМН, амперметров, вольтметров).

При обнаружении неисправностей немедленно принимают меры к выяснению при­чины и ее устранению в порядке, установленном местной инструкцией (докладывают энер­годиспетчеру, начальнику подстанции и т.д.).

Текущий ремонт СУ выполняется электромехаником и электромонтером тяговой под­станции 4-го разряда не реже 1 раза в год. Он проводится со снятием напряжения, поэтому после отключения выключателя S2 (рис. 4.32) и разряда конденсаторов устанавливают за­земление в точках 4 и 7 и проверяют разряд конденсаторов разрядной штангой. Если выклю­чатель S2 находится в помещении сглаживающего устройства (СУ), то предварительно сни­мают напряжение с шин 3,3 кВ и устанавливают заземление 1, 2, 3.

Ремонт начинают с осмотра СУ и удаления масла, грязи и пыли со всех элементов и конструкций. Проверяют состояние заземляющего контура и его ответвления, осматрива­ют опорные и проходные изоляторы (сколы, трещины, царапины), выявляют отсутствие вспучивания и нарушения окраски стенок и следов подтеков масла на конденсаторных бан­ках. Подтягивают гайки контактных соединений тарированными ключами без рывков с

Рис.4.32. Схема двузвенного резонансно-апериодического сглаживающего устройства Сибирской дороги: 1 – 7 – места установки заземлений; FU1 и FU2 – плавкие предохранители; R3 – резистор; Rш – измерительный шунт; R1 и R2 – добавочные сопротивления; C1L1 – C3L3 – фильтры; G – звуковой генератор; pH – осциллограф; pV – ламповый вольтметр; ТА – трансформатор тока; А, Б, В, - точки подключения приборов при настройке

усилием затяжки не более 15 кгс. При неудовлетворительном состо­янии контактных соединений их пе­ребирают, т.е. разбирают, зачища­ют до медного блеска стеклянной бумагой, облуживают и собирают; смазывать их техническим вазели­ном запрещается. У реакторов про­веряют отсутствие замыкания вит­ков, осторожно выправляют про­гнутые витки и изолируют от со­седних витков. Мегаомметром на 1000 или на 2500 В измеряют сопро­тивление обмоток относительно земли, которое должно быть не ме­нее 0,1 МОм. Затем проверяют со­стояние бетонного основания реак­тора, при этом крупные сколы до­пускается заделывать бетоном. За­делку проводят в деревянной опа­лубке из строганых досок, слегка смазанных внутри техническим вазелином или солидолом. После схватывания бетона (не менее 48 ча-

сов) опалубку удаляют.

Заземление реактора проверяют оммометром, кроме того, в помещении или в наружной камере реактора СУ проверяют состояние реле заземления. По окончании работ тщательно проверяют отсутствие в камерах или на площадках вблизи реакторов каких-либо посторонних металлических предметов.

Проверка целостности плавких вставок и цепи разряда конденсаторов. Определение исправности плавкой вставки, предварительно вынутой из губок, производят омметром. Отключив шинку (провод) от одного из выводов разрядно­го резистора, омметром проверяют его целостность. Сопротивление должно быть в преде­лах 60—100 Ом. Следует также проверить их калибровку и зачистить контактные соедине­ния вставок и губок. Отсутствие замыкания между зажимами и корпусом конденсаторов проверяют так:

— снимают предохранитель FU2 и заземления 4, 5, 6, 7 (рис. 4.32);

— очищают поверхность баков конденсаторов от пыли и других загрязнений салфет­кой,
смоченной в бензине;

— закорачивают выводы всех конденсаторов С;

— снимают заземление с конденсаторных банок фильтрустройств;

— присоединяют выводы мегаомметра на 2500 В между обкладками и корпусом кон­денсатора (точка А и заземленная конструкция) и производят проверку;

— после проверки конденсаторные банки разряжают разрядными штангами.
Сопротивление изоляции между точкой А и заземленной конструкцией должно быть не менее

20 МОм. До отключения мегаомметра его выводы закорачивают для разряда конденсаторов

разрядной штангой и устанавливают заземление 4—7. При проверке состояния изо­ляции между выводами батареи конденсаторов большой емкости, изоляцию проверяют по­очередно для конденсатора каждого контура, т.к. мощность мегаомметра недостаточна для батареи. Для этого отсоединяют конденсаторы первого контура от катушки индуктивности в точке Б. Мегаомметр подключают между точками А и Б (заземленный вывод мегомметра — к точке А). Отсчет показания мегаомметра начинают после 30—40 с вращения ручки. Затем разряжают конденсаторы разрядной штангой и присоединяют их к катушке индуктивности. Точно так же проводят проверку изоляции конденсаторов других контуров. Сопротивление изоляции между выводами конденсаторов должно быть не менее 10 МОм.

Проверка настройки сглаживающего устройства сводится к оценке соблюдения условий резонанса для гармоник соответствующих частот (при правильно уста­новленных значениях индуктивностей и емкостей контуров СУ). Настройку проверяют гене­ратором звуковой частоты и ламповым вольтметром, подключенными к плюсовой и мину­совой шине СУ, с которых снимается заземление и отключается разрядное сопротивление.

Перед подключением звукового генератора необходимо проверить правильность градуировки лимба генератора частотомером, включаемым на вывод генератора. Вращая лимб звукового генератора, сравнивают показания частотомера со шкалой лимба. При этом отмечают частоту генератора, при которой напряжение по ламповому вольтметру будет минимальным — эта точка и будет соответствовать резонансу напряжения одного из контуров СУ. Минимум напряжения, отмечаемый по вольтметру при изменении частоты, должен наблюдаться столько раз, сколько контуров имеет фильтрустройство. Если СУ на­строено правильно, то резонанс наступит точно при тех частотах, на которые настроены контуры. Подстройку контуров на резонансные частоты производят изменением индук­тивности, перемещая катушки относительно друг друга. При двухзвенных сглаживающих устройствах правильность настройки контуров проверяют отдельно для каждого звена; при проверке одного звена второе должно быть отключено. После проверки присоединя­ют выводы конденсаторов и катушек индуктивности к сборным шинам, подключают раз­рядное сопротивление, снимают заземление с обкладок конденсаторов.

Проверка коэффициента сглаживания. Для оценки эффективности работы измеряют эквивалентные мешающие напряжения U_ЭМ1 до реактора и U_ЭМ2 после него при включенном СУ. Замеры выполняют двумя комплектами приборов ИМН-ЦНИИ. Один из комплектов присоединяют до реактора, второй — после него.

Защитный блок приборов одним выводом подключают к плюсовой шине через пре­дохранитель и разъединитель, а другим — к минусовой шине и отсосу. Защитную часть прибора ограждают от случайного прикосновения, а корпус надежно заземляют. Отноше­ние измеренного напряжения до реактора к одновременно измеренному напряжению после реактора (или двух реакторов) называется коэффициентом сглаживания. Оно не должно быть ниже 25, показания обоих вольтметров должны сниматься одновременно. Для двухзвенных СУ с двумя реакторами при определении коэффициента сглаживания первый комплект при­боров включают до первого реактора, а второй комплект — после второго реактора.

С целью контроля за эффективностью действия СУ на тяговых подстанциях рекомен­дуется устанавливать приборы ИМН, измеряющие псофометрические напряжения на вы­ходе фильтра. Измерения псофометрического напряжения на выходе СУ по показаниям ИМН должны производиться оперативным персоналом при осмотре подстанции с перио­дичностью не реже 1 раза в месяц после выполнения ремонтных работ на СУ, а также в случае появления повышенного уровня шума в каналах связи. Результаты измерения запи­сывают в оперативный журнал.

Профилактические испытания СУ проводят 1 раз в 3 года или при появлении помех в линиях связи. Работы начинают с очистки оборудования от пыли, про­верки отсутствия межвиткового замыкания реактора, прочности крепления катушек индуктивности и

заземления. Затем отсоединяют от сборных шин выводы конденсаторов и индуктивные катушки, разрядное сопротивление и провода, соединяющие катушки индук­тивности с конденсаторами, снимают предохранитель FU2 (см. рис. 4.32, а) и проверяют сопротивление изоляции мегаомметром.

Катушки индуктивности испытывают повышенным выпрямленным напряжением 6,6 кВ в течение 1 мин с помощью установки АИИ-70. Изоляция считается выдержавшей испы­тание, если за это время не наблюдались пробои, перекрытия и сильные толчки тока утечки.

Конденсаторы каждого контура испытываются отдельно с таким расчетом, чтобы за один раз подавалось повышенное напряжение (10,8 кВ) не более чем на 10—12 банок. Высоковольтный вывод от испытательного аппарата присоединяют к плюсовым выводам обкладок каждого конденсатора (поочередно), а минусовые выводы и корпус — к заземленному выводу аппарата. После снятия напряжения конденсаторы разряжают раз­рядной штангой с сопротивлением 50—100 кОм, мощностью 75—100 Вт, а затем заземля­ют. Если изоляция конденсаторной батареи не выдерживает испытание (наличие треска, колебания испытательного напряжения, отключение аппарата защитой), следует испыты­вать каждый конденсатор отдельно для выявления дефектного.

При испытании реактора высоким напряжением высоковольтный вывод испытательной установки присоединяют к токоведущему выводу реактора, а заземлен­ный вывод — к заземленному фланцу изолятора и подают напряжение 25 кВ промыш­ленной частоты в течение 1 мин.

При настройке фильтров сначала замеряют емкость конденсатора с помощью моста УМ-2 (рис. 4.33, а) по резонансным контурам с погрешностью не более3 %.

При отклонении емкости от но­минальной более чем на 3 % конден­сатор необходимо отключить и заме­нить. Емкости резонансных контуров не должны иметь отклонений более чем на 10 % оптимальных значений емкостей контура (табл. 4.13).

Для регулировки индуктивно­сти контурных катушек до расчетно­го значения собирают другую схему моста УМ-2 (рис. 4.33, б). Измеря­ют индуктивность ее сравнением с эталонной емкостью, включенной в противоположное плечо моста. Рас­четную индуктивность контура L определяют из произведения индук­тивности и емкости LC. Для упро­щения расчетов можно использо­вать таблицу 4.13.

Регулировку индуктивности кон­туров выполняют в пределах ± 25 % расчетного значения перемещением катушек относительно одна другой.

Индуктивность реак­тора однозвенного (или первого звена у двухзвенного) СУ должна быть не менее 4,5 мГн. На тяговых подстанциях с выпрямительно-

Таблица 4.13

инверторными преобразователями индуктивность реактора первого звена для инвертора должна быть не менее 11 мГн. Уменьшение индуктивности такого реактора приводит к соответ­ствующему увеличению тока по резонансным контурам и уменьшению эффективности СУ.

Замер индуктивности реактора проводят методом амперметра-вольтметра. При за­мерах отсоединяют отсос и шину « - » от реактора. Проверяют правильность подключения всех концов и шин, снимаемых на время испытаний изоляции и измерения емкости кон­денсаторов.

Для настройки однозвенного СУ с резонансными контурами, а также первого звена двухзвенного резонансно-апериодического СУ измерительные приборы включают со­гласно схеме, приведенной на рис. 4.32, б. Питание приборов включают за 20—30 мин до начала настройки для предварительного прогрева звукового генератора с целью стабилиза­ции его частоты. Во избежание перегрева генератора в цепь выхода включают добавочное активное сопротивление 20—50 Ом. Выход звукового генератора присоединяют параллель­но настраиваемым резонансным контурам, причем заземленный вывод прибора — к минусо­вой шине. Снимают заземление в точке 5 и предохранителе FU1 (см. рис. 4.32, а).

Переключив множитель генератора на необходимый диапазон, устанавливают лимб на отметку частоты первого резонансного контура и увеличивают выходное напряжение генератора. Частоту проверяют по фигурам Лиссажу на экране осциллографа или по пока­заниям контрольного частотомера; при необходимости учитывают соответствующую по­правку к показаниям лимба. Плавно изменяя частоту генератора, по минимальному пока­занию лампового вольтметра находят резонансную частоту первого контура. Если полу­ченная резонансная частота не соответствует заданной, то, перемещая катушки индуктив­ности (при необходимости переключив их «согласно» или «встречно»), добиваются полно­го соответствия резонансной частоты заданной. Более точно настройку контура можно выполнить в следующей последовательности: по лимбу генератора строго установить за­данную частоту резонанса контура и, плавно перемещая регулировочную катушку индук­тивности, добиться минимального отклонения показания лампового вольтметра при не­изменных показаниях приборов.

Закрепляют катушки индуктивности настроенного контура специальными зажимами из немагнитных материалов, после чего еще раз проверяют настройку контура. Загрубив ламповый вольтметр, переводят лимб генератора на частоту второго контура и производят его настройку аналогично предыдущему. По окончании настройки всех резонансных конту­ров краской или карандашом отмечают положение катушек индуктивности на деревянных брусьях с указанием даты настройки, удаляют отметки предыдущей настройки.

Для настройки второго звена двухзвенного резонансно-апериодического СУ выход звукового генератора присоединяют к точкам А и В (см. рис. 4.32), заземленный вывод прибора — к точке В, а заземление от приборов отсоединяют. Между точкой В и общей точкой катушек индуктивности (х на рис. 4.32) делают разрыв цепи. Включают переключатель S1 и снимают заземление в точках 2, 5, 6, 7 и предохрани­тель FU1. Таким образом, минусовая шина и подключенные к ней приборы должны быть на время настройки заземлены только в одной точке 3, в месте подключения отсоса; это не­обходимо для того, чтобы исключить влияние гармоник тягового тока на настройку СУ.

Частота резонанса напряжения между емкостью С4 второго звена и индуктивностью реактора L 2 должна находиться в пределах 120—180 Гц; ее оптимальная величина равна 174 Гц. Настройку апериодического звена можно не производить — достаточно определить его резонансную частоту fРи привести ее в соответствие с допускаемыми пределами путем вклю­чения соответствующего количества конденсаторов. Частота f определяется по формуле: где LР2— индуктивность реактора второго звена, мГн; С4 — емкость апериодического звена, мкФ (для оптимальной частоты емкость С4 = 837/LР2) Некоторые особенности включения измерительных приборов имеются при настройке вто­рого звена двухзвенного резонансно-апериодического сглаживающего устройства ЦНИИ МПС, связанные с наличием фильтр-пробки LРСР Как известно, резонансный контур LРСР включают параллельно реактору LР2 второго звена для того, чтобы увеличить коэффициент сглаживания фильтра на частоте 300 Гц. Для этого необходимо, чтобы частота резонанса тока fРТ, определя­емая по условию резонанса, была равна 300 Гц. Ее определяют по формуле: где LР2 — индуктивность реактора второго звена сглаживающего устройства, мГ; LР — индуктивность резонансного контура фильтр-пробки, мГ; СР — емкость резонансного контура фильтр-пробки, мкФ. Эффективность сглаживающего устройства будет наибольшей в том случае, если ча­стота резонанса напряжения fРН фильтр-пробки будет находиться в пределах 320—370 Гц. Ее определяют из выражения: Настройку фильтр-пробки производят в следующей последовательности. Приборы для настройки подключают параллельно резонансному контуру СР LР , причем за­земляемый вывод приборов — к шине, связанной с отсосом. Для исключения ложных парал­лельных цепей в точках а и б схемы СУ (рис. 4.34) разрывают цепи, отсоединяя шины или провода. Снимают заземление в точках 2, 5, 6, 7 и предохранитель FU1 и включают пере­ключатель S1. Таким образом, минусовая шина и подключенные к ней приборы на время настройки заземлены только в одной точке 3 в месте подключения отсоса. Изменяют плавно частоту генератора и по максимальному показанию лампового вольтметра находят частоту резонанса тока фильтр-пробки. Изменением индуктивнос­ти LР добиваются, чтобы эта частота была равна 300 Гц. Если изменением индуктивно­сти LР не удастся настроить фильтр-пробку на требуемую частоту резонанса токов, то заменяют конденсатор СР на другой, с более подходящей емкостью. После настройки фильтр-пробки на резонанс токов при частоте 300 Гц, плавно увеличивая частоту гене­ратора, определяют частоту резонанса напряжения fРН по минимальному показанию лампового вольтметра. Частоту резонанса напряжения между индуктивностью реактора и емкостью парал­лельной части (частота среза) апериодических СУ принимают равной 60—68 Гц. Настрой­ку сглаживающего устройства производят так же, как второе звено двухзвенного резонан­сно-апериодического СУ Западно-Сибирской дороги. Однако чаще всего настройка не требуется, т.к. достаточно измерить индуктивность реактора и суммарную емкость

Рис. 4.34. Схема настройки

фильтр-пробки сглаживающего

устройства ЦНИИ МПС:

1—7 — места установки заземле­ний;

FU1 — предохранитель сгла­живающего устройства;

FU2 — предохранитель киловольтметра; R—резистор;

LрСр—фильтр-проб­ка; СрLр;

C₁L₁—C₆L₆—резонанс­ные контуры;

pV — ламиновый вольтметр;

pN — электронный ос­циллограф;

G — звуковой генера­тор;

R_Д—добавочное сопротивле­ние;

ТА — трансформатор тока

конденсатора, после чего по формуле резонанса определить частоту среза и привести ее в соот­ветствие с установленной частотой для данной тяговой подстанции включением соответ­ствующего количества конденсаторов.