4. Рекомендации по выбору выключателей высокого напряжения

4.1. Основные сведения

Основными эксплуатационными показателями выключателей высокого напряжения являются:

1) отключающая способность – максимально возможный отключаемый ток (мощность) короткого замыкания;

2) коммутационный ресурс – характеризует устойчивую работу дугогаси- тельных устройств, представляет собой суммарное число циклов включение-отключение при токах короткого замыкания и при нагрузочных токах, которое допускает выключатель без осмотра и ремонта дугогасительных устройств;

3) механический ресурс – характеризует устойчивую работу приводных устройств выключателя, представляет собой допустимое число циклов включение-отключение;

4) удельная отключающая способность – характеризует материалоемкость аппарата, представляет собой отношение отключающей способности к массе аппарата;

5) срок службы до капитального ремонта;

6) диапазон рабочих напряжений и токов.

4.2. Оценка коммутационного ресурса выключателей высокого напряжения

Работоспособность высоковольтного выключателя как коммутационного аппарата в значительной степени определяется использованием его технического ресурса. Для выбора оптимального времени проведения ремонтных работ целесообразно постоянно иметь информацию о степени выработки технического ресурса выключателя, иными словами, контролировать «остаточный ресурс» аппарата.

Основными параметрами выключателя, определяющими его устойчивую работу, являются: состояние его контактной системы, исправность кинематической схемы, нормальное функционирование дугогасительных устройств, сохранение паспортной диэлектрической прочности в основных узлах и исправность цепей и аппаратуры схемы управления.

Коммутационный ресурс (в дальнейшем – КР) является показателем, определяющим необходимость вывода выключателя в ремонт.

Количественно паспортный коммутационный ресурс (в дальнейшем – КР_п) целесообразно оценивать произведением значения максимального отключаемого тока на допускаемое заводом число отключений:

КР_п=I_откл N.

Паспортное значение КР не остаётся постоянным, и с уменьшением значения отключаемого тока допустимое число отключений возрастает. На рис. 10. приведена зависимость КР_п от числа отключений КР_п=f(N) [6].

Зависимость КР выключателя от числа отключений для масляных выключателей – 1; воздушных – 2; элегазовых и вакуумных – 3, рассчитанная по нормативно-техническим данным для выключателей различного типа с номинальным током отключения I_откл= 31,5 кА, представлена ломаными линиями на рис. 10.

Рис. 10. Зависимость коммутационного ресурса

выключателей от числа отключений

Из приведённых данных следует, что КР при отключении токов, меньших I_н.откл, существенно возрастает, при этом его значение для масляных выключателей значительно ниже, чем для воздушных, элегазовых и вакуумных. Этим в значительной степени и объясняется стремление выхода на более прогрессивные типы выключателей [6].

Зона паспортного коммутационного ресурса лежит ниже кривой 1–2–3. При выработке КР (зона выше кривой 1–2–3) выключатель следует выводить в ремонт. Для контроля выработанного коммутационного ресурса (в дальнейшем – КР_в) следует учитывать суммарное значение фактических отключаемых выключателей токов I_{откл.факт} и число отключений N. Сравнение выработанного коммутационного ресурса КР_в с паспортным КР_п, полученным из графика на рис. 10 для заданного N, позволяет определить остаточный коммутационный ресурс выключателя как КР_п–КР_в>0.

Отрицательное значение указанной выше разности свидетельствует об исчерпании КР, что требует ревизии дугогасительных устройств, замены масла в выключателе и других работ, после чего отсчёт КР следует вести заново.

Контроль значения остаточного коммутационного ресурса может осуществляться специальными устройствами (например, фиксаторами сумматорами). Это позволяет принять оптимальные сроки проведения ремонтно-профилактических работ. Поэтому для каждого принятого типа выключателя целесообразно по его паспортным данным рассчитывать кривые паспортного коммутационного ресурса с целью использования их в программах диагностики высоковольтной коммутационной аппаратуры. Следует также обратить внимание на то, что КР_п для вакуумных выключателей нового поколения типа ВВ/TEL существенно выше, чем в выключателях других типов.

Непрерывный контроль потока диагностической информации по использованию остаточного коммутационного ресурса выключателя, состояния изоляции основных его узлов, цепей управления и приводных устройств позволяет исключить случайные превышения значения паспортных параметров в процессе эксплуатации и существенно повысить надёжность работы выключателя. Оптимальный выбор и объём ремонтных работ будет способствовать снижению затрат трудовых материальных ресурсов в процессе эксплуатации высоковольтной аппаратуры [6].