Действия электротехнического персонала при перегорании высоковольтного предохранителя трансформатора
Перегорание высоковольтного предохранителя трансформатора напряжения 6, 10, 35 кВ: как определить и устранить данную аварийную ситуацию
Трансформаторы напряжения – это неотъемлемые элементы оборудования распределительных устройств высоковольтных подстанций. Данные элементы служат для понижения высокого напряжения до приемлемого (безопасного) значения, которое подводится к различным защитным устройствам, элементам автоматики, измерительным приборам, а также приборам учета потребляемой электрической энергии.
Для защиты трансформаторов напряжения 6-35 кВ в первичной схеме используются высоковольтные предохранители. Предохранители осуществляют защиту трансформаторов напряжения от повреждения в случае их работы в ненормальном режиме — при однофазном замыкании на землю, при возникновении в сети феррорезонансных явлений или в случае наличия короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора напряжения.
К чему может привести перегорание предохранителя?
Перегорание высоковольтного предохранителя, который установлен на вводах первичной обмотки трансформатора напряжения, приводит к искажению показаний выходного (вторичного) напряжения, что в свою очередь может повлечь за собой некорректную работу тех устройств, к которым подключены данные цепи напряжения.
Например, может не сработать защита минимального напряжения и соответственно не будет запитана обесточенная система шин путем срабатывания автоматического включения резерва. Или же, если это прибор учета, то возможна его полная или частичная неработоспособность (высокая погрешность в измерениях). Также возможна некорректная работа максимально токовой защиты с вольтметровой блокировкой, которая может сработать в случае включения потребителей с большими пусковыми токами (будет отсутствовать блокировка защиты по напряжению).
Поэтому своевременное обнаружение и замена перегоревшего предохранителя является первостепенной задачей.
Каким образом определить, что перегорел предохранитель трансформатора напряжения?
Во-первых, по работе защитных устройств. Как правило, в случае наличия перекоса фазных напряжений, защитные устройства сигнализируют о наличии замыкания на землю.
В данном случае необходимо определить причину возникновения данного перекоса – наличию замыкания на землю или же ложных показаний, которые могут наблюдаться в случае перегорания высоковольтного предохранителя того трансформатора напряжения, по которому фиксируется перекос фазных напряжений.
Во-первых, обращают внимание на величину показаний. Как правило, при наличии замыкания на землю в сети фазные напряжения изменяются пропорционально. Если показания одной фазы равны нулю (полная металлическая земля), то напряжения на двух других фазах вырастут до линейного. Если одна фаза показывает меньшее напряжение (замыкание на землю через сопротивление), то на двух других фазах напряжение пропорционально увеличится. При возникновении замыкания на землю линейные напряжения остаются неизменными.
В случае перегорания высоковольтного предохранителя возникает незначительный перекос фазных напряжений. При этом показания двух фаз, на которых предохранители исправны, как правило, остаются неизменными, а на фазе с перегоревшим предохранителем показания уменьшаться на некоторое значение. Также возможно незначительное отклонение фазных напряжений всех фаз, в том числе, где предохранители находятся в целостном состоянии.
Кроме того, при перегорании предохранителя возникает перекос линейных напряжений. Изменяются значения линейного напряжения между фазами с перегоревшим и целостным предохранителем. Например, перегорел предохранитель по фазе «В». Помимо уменьшения фазного напряжения по данной фазе, будет наблюдаться некоторое снижение линейных напряжений между данной фазой и двумя здоровыми, то есть «АВ» и «ВС». При этом напряжение «СА» останется неизменным.
Показания киловольтметров контроля изоляции могут также изменяться в зависимости от величины и симметричности нагрузки отходящих потребительских линий.
Очень часто перегорание предохранителей по причине незначительного перекоса напряжений не фиксируется защитными устройствами. Это касается защитных устройств электромеханического типа (старого образца). Современные микропроцессорные терминалы защит оборудования способны фиксировать все незначительные изменения электрических величин.
Показания киловольтметров контроля изоляции могут также изменяться в зависимости от величины и симметричности нагрузки отходящих потребительских линий. То есть необходимо обратить внимание на симметричность нагрузки отходящих потребительских линий распределительного устройства.
Если фактически замыкание на землю в электрической сети отсутствует, нагрузка симметричная, то необходимо убедиться в том, что предохранитель трансформатора напряжения действительно перегорел. Для этого секция, на трансформаторе напряжения которой фиксируется перекос фазных напряжений, запитывается от другой секции, на которой не наблюдается отклонений в напряжении. То есть включается секционный выключатель и отключается вводной выключатель, который питает секцию с перегоревшим предохранителем.
Если после электрического соединения двух секций перекос фаз также фиксируется и на втором трансформаторе напряжения, который изначально, до подключения другой секции, не фиксировал отклонений, то причина заключается в наличии неисправностей в электрической сети, а предохранитель является исправным.
Если же фазные напряжения второго трансформатора напряжения остаются неизменными, то соответственно нарушений в электрической сети нет, а причиной наличия перекоса фаз на первом трансформаторе напряжения является перегорание предохранителя.
Следует отметить, что причиной наличия отклонений от нормальных значений, также может являться возникновение феррорезонансных явлений в электрической сети. В этом случае может наблюдаться увеличения всех фазных напряжений до линейного. Как правило, при изменении емкостной или индуктивной составляющей нагрузки электрической сети, значения напряжений нормализуются (подключение или отключение силового трансформатора, линии электропередач).
Для того чтобы произвести замену перегоревшего предохранителя, необходимо в первую очередь обесточить трансформатор напряжения и принять меры, препятствующие случайной подаче напряжения. Если это трансформатор напряжения 6 (10) кВ распределительного устройства КРУ, то для обеспечения безопасности при выполнении работ по замене предохранителя, необходимо выкатить тележку трансформатора напряжения на ремонтную площадку.
Если это ячейка типа КСО, то для замены предохранителей напряжения необходимо воспользоваться изолирующими клещами в паре с дополнительными средствами защиты, которые следует применять в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок (диэлектрические перчатки, защитные очки, защитная каска, диэлектрический коврик или изолирующая подставка и др.)
Для замены предохранителей трансформаторов напряжения 35 кВ необходимо произвести отключение трансформатора напряжения с двух сторон. По первичной схеме – отключением разъединителя, по вторичной схеме – отключением автоматических выключателей и снятием крышек испытательных блоков или снятия низковольтных предохранителей.
Основная цель – создание видимого разрыва с обеих сторон выводимого в ремонт трансформатора напряжения. Также для предотвращения случайной подачи напряжения необходимо заземлить трансформатор напряжения путем включения стационарных заземляющих устройств или установки переносных защитных заземлений.
Во всех случаях для трансформаторов напряжения 6-35 кВ перед их выводом в ремонт необходимо переключить цепи напряжения устройств на оставшийся в работе трансформатор напряжения другой системы (секции) шин. Как правило, для каждого из устройств предусматриваются переключающие устройства выбора цепей напряжения.
Если по той или иной причине устройства или приборы учета не могут быть переключены от другого трансформатора напряжения, то они должны быть выведены из работы, приняты меры для корректного учета потребляемой электрической энергии (для приборов учета) непосредственно перед выводом в ремонт трансформатора напряжения.
При замене перегоревших предохранителей следует произвести проверку целостности предохранителей всех фаз, так как возможно одновременное перегорание нескольких предохранителей. Также следует отметить, что каждый из типов предохранителей имеют свое сопротивление. Как правило, предохранители ТН 6(10) кВ имеют низкое сопротивление и их целостность можно проверить путем традиционной прозвонки.
Предохранители ТН-35 кВ имеют сопротивление 140-160 Ом и соответственно их не получится проверить путем обычной прозвонки, их целостность определяется исключительно измерением сопротивления и сверкой с допустимыми значениями. Поэтому очень часто делают ошибочный вывод о том, что предохранители 35 кВ неисправны, так как не прозваниваются традиционным способом проверки на целостность.
После замены предохранителя осуществляется ввод в работу трансформатора напряжения. Перевод цепей напряжения приборов учета и устройств релейной защиты и автоматики осуществляется после проверки линейных и фазных напряжений вводимого в работу трансформатора напряжения. В случае нормализации показаний осуществляется перевод цепей напряжения, которые в нормальном режиме питались от вводимого в работу ТН.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Техника безопасности и противопожарные мероприятия
Экономика производства
Кто он-лайн
Сейчас на сайте: Гостей — 1
Перегорание плавких вставок предохранителей в ТП
О перегорании плавких вставок предохранителей в ТП дежурный диспетчер электросети узнает по сообщению потребителей об отсутствии напряжения. Получив такое сообщение, дежурный диспетчер по имеющейся схеме выясняет, от какого ТП питается электроэнергией потребитель, и направляет дежурную оперативную бригаду в составе электромонтера и шофера (совмещающего обязанности электромонтера) в это ТП. Персонал бригады производит осмотр ТП и выявляет перегоревший предохранитель.
Сгорание плавких вставок предохранителей на одном из участков сети и отключение выключателя силового трансформатора могут произойти из-за длительной или кратковременной перегрузки (например, пуск мощных короткозамкнутых электродвигателей), короткого замыкания в сети или в обмотках трансформатора, отсутствия надлежащего контакта, старения или надлома плавких вставок пластинчатых предохранителей, неправильной установки предохранителей по номинальному току плавкой вставки.
При перегрузке участка сети или трансформатора обычно сгорает плавкая вставка предохранителя на одной фазе, при коротком замыкании — на двух-трех фазах.
Когда происходит сгорание плавких вставок предохранителей из-за отсутствия надлежащего контакта (например, из-за наличия недовернутых болтов), на контактных поверхностях появляется окалина или подгорание.
Старение и надлом проволок пластинчатых предохранителей определяют при их осмотре. Новый предохранитель устанавливают по номинальному току сгоревшего. При этом следят за наличием хорошего контакта и целостью проволок пластинчатых предохранителей. Установку предохранителя производят при снятом напряжении— предварительно отключают соответствующий рубильник или выключатель.
Если при включении плавкая вставка предохранителя не сгорит, проверяют напряжение на участке сети и токоизмерительными клещами измеряют нагрузку. Плавкая вставка предохранителя при включении перегорает, когда на защищаемом участке сети имеется короткое замыкание.
Если защищаемым участком является абонентская сеть, ее отключают до устранения короткого замыкания, если же кабельная линия, эксплуатируемая предприятием электросети, то дежурная бригада отключает рубильники или предохранители во всех вводах на поврежденной кабельной линии и проверяет изоляцию линии мегомметром.
Когда показания мегомметра указывают на неисправность линии, дежурная бригада обходит трассу кабельной линии. Обнаружив раскопку на трассе и механическое повреждение кабеля, бригада временно устраняет повреждение (производит разделку кабеля, разводку фаз, временную скрутку) и подает напряжение.
В этом случае, если место повреждения не обнаружено или временное исправление невозможно, дежурная бригада вызывает специальную бригаду для определения места повреждения или ремонтную бригаду для ремонта кабельной линии. Бригада принимает также меры по восстановлению питания электроэнергией всех или хотя бы части потребителей, переключая вводное устройство с одного питающего кабеля на другой, когда их два, либо прокладывает шланговый кабель от ближайшей ТП или ввода, находящегося под напряжением. На концах отключенной кабельной линии вывешивают плакаты «Не включать — повреждено».
Если оперативная бригада установила, что сгорание плавких вставок предохранителей произошло в ТП в сторону воздушной линии, она заменяет предохранители. При повторном сгорании плавких вставок предохранителей бригада осматривает воздушную линию для установления причины их сгорания.
При обнаружении наброса, схлестывания или обрыва проводов оперативная бригада немедленно устраняет повреждение. Если она своими силами не может устранить повреждение, то отключает линию, подбирает оборванные провода, свертывает, подвешивает их на высоте не менее 2,5 м, при возможности производит включение линии и вызывает бригаду по ремонту воздушных линий.
Когда перегорает предохранитель со стороны низшего напряжения трансформатора, отключают его нагрузку общим рубильником или рубильниками отходящих линий; снимают предохранители с перегоревшими плавкими вставками и устанавливают новые, а также производят обратное включение отключенных рубильников, после чего измеряют нагрузку трансформатора и выясняют причину перегорания плавких вставок.
Номинальный ток предохранителей, защищающих трансформатор со стороны низшего напряжения, должен соответствовать номинальному току трансформатора.
При перегрузке трансформатора оперативная бригада принимает следующие меры:
если трансформатор снабжает электроэнергией одного потребителя, бригада проверяет селективность защиты предохранителями сети потребителя по сравнению с защитой предохранителями трансформатора в ТП (предохранители у потребителя должны иметь номинальный ток плавкой вставки на ступень ниже, чем на трансформаторе в ТП) и предлагает потребителю установить предохранители, требуемые по селективности;
если трансформатор снабжает электроэнергией группу бытовых потребителей, бригада при наличии перегрузки до 30% устанавливает предохранители на завышенный ток, затем извещает эксплуатационный персонал участка о необходимости принятия мер для разгрузки участка сети.
При перегрузке свыше 30% оперативная бригада немедленно снижает нагрузку трансформатора, передавая часть ее на другие трансформаторы по имеющимся линиям или временным перемычкам из провода в резиновом шланге, а если связей с другими трансформаторами нет, то путем ограничения в первую очередь потребителей с силовой нагрузкой.
Если бригада с помощью индикатора обнаружила, что отсутствует напряжение на одной из фаз на сборных шинах напряжением до 1 кВ, а предохранители на щите низшего напряжения целы, то проверяет напряжение на выводах низшего напряжения трансформатора. Отсутствие напряжения на одной из фаз указывает на сгорание плавкой вставки предохранителя на стороне высшего напряжения трансформатора.
Предохранители со стороны высшего напряжения трансформаторов в электрических сетях до 10кВ устанавливают на номинальный ток, в 2 — 3 раза превышающий номинальный ток трансформатора. Поэтому основной причиной сгорания плавких вставок предохранителей, установленных со стороны высшего напряжения трансформаторов, является короткое замыкание в трансформаторе или в перемычках, присоединяющих его к сети. Сгорание плавких вставок предохранителей трансформатора может быть вызвано также коротким замыканием в сети низшего напряжения трансформатора, не отключенным своевременно предохранителями.
Оперативная бригада осматривает предохранители со стороны высшего напряжения трансформатора. Если плавкая вставка предохранителя сгорает, то из нижней части фарфорового патрона предохранителя ПК выпадает указатель срабатывания. Бригада проверяет, нет ли напряжения выше 1000В на выводах низшего напряжения трансформатора, после чего его отключает.
При обнаружении напряжения выше 1000В на выводах низшего напряжения трансформатора (что указывает на соединение обмоток высшего и низшего напряжения внутри трансформатора) электромонтер, надев резиновые перчатки и стоя на изолированном основании, отключает рубильник трансформатора или отходящих линий, а затем и трансформатор со стороны высшего напряжения.
Если при отключении трансформатора разъединителем появляется большая электрическая дуга, не позволяющая отключить трансформатор (обмотка его имеет заземление), то оперативная бригада немедленно выезжает в распределительный пункт и отключает выключатель линии, к которой подключен поврежденный трансформатор, затем возвращается в трансформаторную подстанцию, отключает трансформатор, вешает плакат «Не включать — повреждено» и возвращается в РП, где включает отключенный выключатель линии.
После отключения трансформатора снимают предохранители со стороны высшего напряжения и проверяют мегомметром трансформатор и перемычки к нему. Если при проверке окажется, что какая-либо обмотка трансформатора или перемычка повреждена, оперативная бригада немедленно переключает потребителей, питавшихся электроэнергией от данного трансформатора, на другие трансформаторы этой или соседних ТП. Когда в трансформаторной подстанции, автоматизированной по двухлучевой схеме, сгорают предохранители со стороны высшего напряжения трансформатора на фазах, к которым подключены отключающие катушки контакторов, контакторные станции автоматически переключают нагрузку на трансформатор другого луча.
В этом случае оперативная бригада проверяет нагрузку на трансформаторе и при необходимости переключает часть ее на соседние ТП. На присоединениях поврежденного трансформатора со стороны высшего и низшего напряжения вешают плакат «Не включать — повреждено».
Если проверка мегомметром не обнаружила повреждения обмоток трансформатора, это еще не значит, что трансформатор исправен, так как имеется распространенный вид повреждения трансформатора — витковое короткое замыкание, которое не может быть определено измерительными приборами, имеющимися в распоряжении оперативной бригады. Дальнейшие операции с трансформатором следует производить осторожно во избежание возможного короткого замыкания.
Для полной уверенности в исправности трансформатора включают его со стороны низшего напряжения предохранителями, рассчитанными только на ток холостого хода трансформатора (примерно 10% номинального тока). Если при включении плавкие вставки предохранителей не перегорают, трансформатор включается спокойно и работает нормально (нет усиленного гула, бурления масла, потрескивания), а указатель напряжения показывает, что на всех трех выводах обмотки высшего напряжения имеется напряжение, — трансформатор можно включить в работу. Для этого его отключают, предохранители со стороны высшего напряжения с перегоревшими плавкими вставками заменяют новыми, со стороны низшего напряжения устанавливают предохранители с плавкими вставками по номинальному току трансформатора и трансформатор включают в работу.
При отсутствии в ТП постороннего источника напряжения трансформатор включают со стороны высшего напряжения при установке предохранителей на минимально возможный ток. Сгорание предохранителей при включении трансформатора указывает, что он поврежден.
Силовые трансформаторы в некоторых случаях присоединяют к сети 6 — 10кВ автоматическими выключателями, которые отключают трансформаторы при коротком замыкании в их обмотках или при пуске короткозамкнутых электродвигателей, при коротком замыкании в сети низшего напряжения, когда предохранители на стороне низшего напряжения не успевают перегореть.
Оперативная бригада, обнаружив, что в ТП отключился выключатель силового трансформатора, выясняет через диспетчера сети, не отмечался ли в центре питания «толчок» или «кратковременная земля», и, если подобные явления отмечены не были, отключает трансформатор со стороны низшего напряжения предохранителями или рубильником и включает выключатель. Когда же ненормальные явления (гул, потрескивание) при включении трансформатора отсутствуют, включают рубильники или предохранители со стороны низшего напряжения. Если выключатель вновь отключился, необходимо проверить трансформатор и перемычки. При повреждении силового трансформатора его заменяют.
Трансформаторы напряжения – это неотъемлемые элементы оборудования распределительных устройств высоковольтных подстанций. Данные элементы служат для понижения высокого напряжения до приемлемого (безопасного) значения, которое подводится к различным защитным устройствам, элементам автоматики, измерительным приборам, а также приборам учета потребляемой электрической энергии.
