Прибор диагностики высоковольтных коммутационных аппаратов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ЭЛЕКТРОННЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «APRIORI. CЕРИЯ: ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ»
УДК 621.3. 08
ПРИБОР ДИАГНОСТИКИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ
Макаров Сергей Владиславович магистрант Наумкин Вячеслав Александрович магистрант Рузанов Алексей Николаевич магистрант
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Аннотация. Разработана конструкция прибора для диагностики высоковольтных коммутационных трехполюсных аппаратов, представлена функциональная схема диагностического прибора с микроконтроллерной системой управления, приведены основные технические параметры и функциональные характеристики.
Ключевые слова: коммутационный аппарат, высоковольтный выключатель, испытание, диагностика.
DIAGNOSTIC DEVICE HIGH SWITHING DEVISES
Makarov Sergey Vladislavovich
undergraduate Naumkin Vyacheslav Aleksandrovich
undergraduate Ruzanov Alexey Nikolaevich
undergraduate Togliatti State University, Togliatty
Abstract. A design of the device for the diagnosis of high-voltage three-pole switching devices, a functional diagram of a diagnostic device with microcontroller control system, are the main technical parameters and functional features.
Key words: switchboard, high-voltage three-pole switching devices testing, diagnostics.
Высоковольтные коммутационные аппараты (выключатели, коротко-замыкатели, отделители) являются одним из важнейших элементов, обеспечивающих нормальное функционирование энергосистем.
Качество функционирования высоковольтных выключателей определяет степень надёжности и энергобезопасности работы всей системы передачи и распределения электроэнергии.
Причинами большинства отказов высоковольтного оборудования являются либо аварийные и ненормальные режимы, либо повреждения, связанные с постепенным развитием дефектов. Эти аварии могут быть диагностически выявлены и предотвращены при наличии непрерывного мониторинга оборудования. Но в последнее время стратегия обслуживания высоковольтного оборудования «по необходимости» стала стандартом для многих операторов энергосистем. Поэтому возникает необходимость в точном и надежном инструменте для испытаний высоковольтных выключателей. Но при монтаже и наладке высоковольтных коммутационных аппаратов, а также их обслуживании требуется проверять большое количество характеристик.
Основные характеристики — это временные, скоростные характеристики и параметры хода. Эти характеристики позволяют оценить работу привода, механизма передачи движения от привода к подвижным контактам, демпфирующих устройств, контактной системы, силовых цепей привода и цепей управления.
Иногда во время наладки оборудования приходится проводить серии повторных измерений, что требует больших затрат. Поэтому возникает необходимость создания автоматизированных приборов для подобных измерений. Они должны производить автоматическое измерение всех основных характеристик при минимальных временных затратах.
Также нередко для наладки ремонтному персоналу приходится долго находиться с этим оборудованием в «полевых» условиях. Это обос-
новывает требование к мобильности и малым массогабаритным показателям прибора.
В настоящее время важную роль в электроэнергетике, в том числе и в диагностике высоковольтного электрооборудования, начинают играть цифровые методы и устройства на микропроцессорной элементной базе. Это имеет значение для изношенного электрооборудования, в основном для масляных выключателей, которых сейчас находится в эксплуатации больше, чем других типов. На предприятиях энергосистемы России количество масляных выключателей в основном составляет не менее 50% от общего числа высоковольтных выключателей.
Прибор диагностики коммутационных аппаратов (ПДКА) предназначен для определения характеристик высоковольтных коммутационных аппаратов с одним или двумя разрывами на полюс: выключателей (эле-газовых, масляных, воздушных), разъединителей, короткозамыкателей, заземлителей, с управлением приводами для выполнения операций включения, отключения и комбинированных циклов в соответствии с ГОСТ Р 52 565 и ГОСТ Р 52 726.
Функциональная схема разработанного диагностического прибора показана на рисунке 1.
В комплектацию поставки прибора диагностики входит: диагностический прибор, комплект проводов и кабелей для подключения к полюсам, датчикам и компьютеру, накопитель с программным обеспечением и руководством эксплуатации, датчики линейных и угловых перемещений. Основные характеристики ПДКА представлены в таблице 1.
Программное обеспечение для работы со стендом обеспечивает работу с операционными системами Windows XP, Windows 7, Windows 8, Windows 10. Оно позволяет передавать результаты по COM-порту и считывать с USB накопителя, создавать архивы результатов измерения, формировать файлы отчетов и в случае необходимости архивировать их. Также разработанное программное обеспечение позволяет сформи-
ровать график зависимости измеряемых величин от времени, автоматически привязываться к времени подачи сигнала управления, масштабировать графики в ручном и автоматическом режиме.
ДП1, ДП2 -датчики положения полюсов.
ДТ1, ДТ2 — датчики токов катушек электромагнитов К1 и К2.
КА1, КА2 — трехполюсные коммутационные аппараты.
БП — блок питания электроники
БЗ — блок зарядки аккумулятора АКБ.
Рис. 1 Функциональная схема прибора диагностики высоковольтных коммутационных аппаратов
Таблица 1
Основные параметры прибора диагностики, ячеек и модулей
№ п/п Наименование Значение
1. Н оминальное напряжение питания прибора, В 220, переменный ток
2. А втономная работа от встроенного аккумулятора Да
3. Защита от перегрузки по току блока питания по отдельным каналам внутреннего питания Да
4. Количество каналов коммутируемых полюсов, шт. 6
5. Гальваническая опторазвязка каналов коммутируемых полюсов 6
6. Количество измерения каналов перемещения, шт. 2
7. Количество коммутируемых выходов управления 2 (включение
исполнительными устройствами и отключение)
8. Защита коммутируемых выходов управления исполнительными устройствами от короткого замыкания с индикацией Обязательно
9. И змерение напряжения, подаваемого на коммутируемые выхода Да
10. Количество дифференциальных аналоговых входов 2 (0… 10 В или 4… 20мА)
11. Возможность подачи сигнала коммутации от внут- Да
реннего источника
12. Диапазон регулирования выходного напряжения
внутреннего источника коммутации постоянного 50. 300
тока, В
13. Контроль обрыва тяг Да
14. Р азрядность АЦП аналоговых входов, бит 12
15. Точность измерения по времени, мс & lt-0,5
16. Максимальное время измерения, с 10
17. Диапазон измерения перемещения, мм 300, 500, 700
18. Максимальная скорость измеряемого перемещения, м/с 20
19. Точность измерения перемещения 0,5 мм
20. Датчик линейных перемещений линейный измерительный трансформатор или бесконтактный инкрементальный линейный датчик
Продолжение таблицы 1
№ п/п Наименование Значение
21. Датчик угловых перемещений Резольвер или угловой дифференциальный трансформатор
22. Х ранение результатов замеров в энергонезависимой памяти прибора Да, не менее 20 циклов замеров
23. П еренос данных замеров на ивВ носитель Да
24. П орт связи с компьютером RS232C
25. И ндикация параметров и режимов работы Знакосинтези-рующий OLED дисплей, светодиодная индикация
26. Степень защиты от внешних воздействий IP65
Программа позволяет автоматически обрабатывать результаты измерения с расчетом параметров переходного процесса коммутации:
— собственное время включения и отключения полюса-
— разновременность замыкания и размыкания контактов полюсов-
— бесконтактная пауза, время замкнутого состояния контактов полюсов-
— задержка и длительность импульса отключения, время вибрации контактов (дребезга) —
— расстояние между начальным и конечным положением подвижного контакта-
— ход от точки начала движения до точки прекращения движения траверсы или подвижного контакта полюса-
— максимальный ход за все время движения траверсы или подвижного контакта полюса-
— ход до замыкания и размыкания контактов полюса-
— разность хода при включении и отключении между полюсами-
— возвратный ход при включении (перелет) и отключении (отскок) —
— интервал дискретизации системы измерения и усредненную мгновенную скорость.
Стоит отметить, что пусть специализированные приборы и значительно дешевле универсальных, но они имеют меньше режимов работы, органов управления. Поэтому, когда на предприятии в большом количестве имеется только один или два типа выключателей, при условии, что они обслуживаются отдельными ремонтными подразделениями, то целесообразно иметь специализированные приборы для каждой задачи.
Если же имеется несколько видов выключателей, количество их небольшое и обслуживаются они одной бригадой высококвалифицированных специалистов, то универсальный прибор может оказаться более предпочтительным.
Использование данного прибора позволит проводить серии характеристик измерений с различных типов высоковольтных аппаратов с минимальными затратами времени и возможностью снятия всех основных характеристик, их хранения и обработки.
Список использованных источников
1. ГОСТ Р 52 565−2006 Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.
2. ГОСТ Р 52 726−2007 Разъединители и заземлители переменного тока на напряжение свыше 1 кВ и приводы к ним. Общие технические условия.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой