Действия электротехнического персонала при перегорании высоковольтного предохранителя трансформатора

Обновлено: 01.05.2024

При длительной работе плавкие предохранители изменяют свои характеристики, т.е. «стареют». Поэтому их необходимо периодически заменять новыми. Техническое обслуживание предохранителей сводится к контролю за состоянием контактных соединений и к замене перегоревших плавких вставок запасными заводского изготовления. При использовании «жучков» (самодельных плавких вставок) при замене плавких вставок может произойти разрушение предохранителей, а также нагрев его деталей, в результате чего может возникнуть пожар.

Применение некалиброванной медной проволоки («жучка») вместо заводской плавкой вставки недопустимо и с точки зрения безопасности обслуживающего персонала, так как при случайном ее перегорании во время осмотра предохранителя можно получить травму глаз или ожог руки. Поэтому при замене предохранителей строго выполняют правила техники безопасности. Меняют предохранители при снятом напряжении. Если по каким-либо причинам снять напряжение нельзя, смену предохранителей производят в диэлектрических перчатках или с помощью клещей.

Ремонт предохранителей, кроме общего подхода, в зависимости от его типа, имеет свои особенности. Так, ремонт предохранителей типа ПК и ПКТ заключается в проверке целостности плавкой вставки, очистке контактных поверхностей, проверке действия замка и указателя срабатывания (для предохранителей типа ПК). Кроме того, проверяют плотность и полноту засыпки патронов кварцевым песком (при встряхивании патронов не должно быть слышно шума), контролируют также правильность установки предохранителя по номинальному току.

При обнаружении обрыва плавкой вставки устанавливают запасную плавкую вставку (в случае разборного предохранителя) или плавкую вставку перезаряжают в мастерской (в случае неразборного предохранителя). Каждый сработавший предохранитель может быть неоднократно перезаряжен и затем вновь использован. Перезарядка предохранителей составляет основной объем работ по их эксплуатации.

В условиях мастерских производят не только испытание плавких вставок максимальным и минимальным токами определенной величины, но и калибровку плавких вставок предохранителей на величину плавящего тока.

ТНы являются исключением потому, что они конструктивно тоже являются исключением. Число витков всех обмоток у них значительно больше чем у остальных (маленьких и больших), а значит и полное сопротивление значительно больше. При однофазных замыканиях на землю (не металлических, а перемежающихся- это когда искрит) возникают перенапряжения из-за большой индуктивности ТН. А перенапряжения при малых габаритах, а значит при лучших условиях для перекрытия изоляции, и приводит к тому что ТН выходят из строя чаще чем "большие и маленькие". Особенно импортные - у них и габариты поменьше. Перекрывает изоляцию соседних витков обычно.

В сетях среднего напряжения почти все трансформаторы (большие и маленикие) работают с изолированной нейтралью и не горят? Почему ТНы являются исключением?

Вообще встречал такие схемы когда ТН-ы специально разземляли, что бы они не горели. При этом в цепи разомкнутого треугольника ставилось поляризовонное реле и настраивалось по току по памяти порядка 170-180мкА. Такая методика вроде когда то рекомендовалась в одном из журналов годах так в 1970-х.

Из известных мне достоинств - ТН-ы все таки переставали гореть при перемежающихся ОЗЗ.

Из известных мне недостатков - Схема такая при ОЗЗ работала через раз, частенько в сети замыкание и о нем не известно в итоге замыкание перерастает в межфазные КЗ и тут не понятно еще от чего больший ущерб от сэкономленного ТН-а или от последствий отказа схемы, плюс опасность поражения людей, персонала гораздо более высока.
Второй недостаток и неудобство, а заодно ответ почему ТН заземлен состоит в том, что разземленный ТН не показывает так сказать "фазные" напряжения. Даже если сработал сигнал о замыкании, узнать на какой фазе "земля" переключением вольтметра вы не сможете, делается это при помощи УВН-а (указателя высокого напряжения) путем касания токоведущих частей и при этом нужно увидеть на какой фазе лампа УВН-а горит тусклее, а это и не удобно и опасно (не всегда можно найти такое место что бы было и видно и можно было коснуться).

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).

Замена поврежденного высоковольтного предохранителя трансформатора напряжения 6, 10, 35 кВ

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.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Читайте также: