Данная методика предназначена для производства измерений времени срабатывания аппаратов защиты с тепловыми, электромагнитными и полупроводниковымирасцепителями с целью проверки выполнения требований пункта 413 ГОСТ Р50571.3-94, обеспечивающего безопасность косвенного прикосновения к нетоковедущим
металлическим частям оборудования в момент замыкания фазного проводника.
Время отключения для распределительных цепей не должно превышать 5 с, если сопротивление защитного заземления меньше:
где Uo — номинальное фазное напряжение, Zo — сопротивление цепи фаза-нуль, т.е. достаточно мало, чтобы обеспечить безопасное напряжение прикосновения на металлических частях оборудования, и 0,4 с для цепей, питающих передвижное и переносное оборудование и для распределительных цепей, в которых не выполняется вышеуказанное условие для сопротивления защитного заземления.
Объектом измерений являются автоматические выключатели, которые служат для защиты распределительных сетей переменного тока и электроприемников в аварийных случаях при повреждении изоляции. Для осуществления защитных функций автоматические выключатели имеют максимальные расцепители от токов перегрузки и токов короткого замыкания. При прохождении через автоматический выключатель токов больше номинальных не менее 20%, последний должен отключаться. Защита от перегрузки осуществляется тепловыми или электронными устройствами. Защита от токов короткого замыкания осуществляется электромагнитными или электронными расцепителями.
Измеряемой величиной является время отключения АВ при заданной величине тока, превышающей номинальное значение тока АВ.
2.
Объем и нормы испытаний
Согласно ПУЭ 7 изд. п.1.8.37, ПТЭЭП 2003 г.( приложение 1 §26) и Правил технического обслуживания устройств РЗ и А эл. сетей 0.4 — 35 кВ (РД 34.35.613-89 §58 ) Электрические аппараты до 1 кВ испытываются при вводе в эксплуатацию, а также в процессе ее в следующем объеме:
2.1. Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление изоляции аппаратов должно соответствовать величинам, указанным в табл. 1.8.37 ПУЭ и табл.37 ПТЭЭП, но не менее 0,5 МОм. Периодичность проверки при вводе в эксплуатацию и в процессе ее не реже1 раза в 6 лет.
2.2. Испытательное напряжение для автоматических выключателей, магнитных пускателей и контакторов — 1кВ. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения — 1мин.
Испытательное напряжение 1000 В промышленной частоты может быть заменено измерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500В. В этом случае измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 500 — 1000 В по п.1.1 можно не проводить (см. п.п.28.3, приложения 3 ПТЭЭП; п.1.8.37 ПУЭ).
2.3. Проверка действия максимальных, минимальных или независимых расцепителей автоматических выключателей (АВ).
Проверка действия (работоспособности) максимальных (тепловых, электромагнитных и комбинированных) расцепителей АВ, тепловых расцепителей магнитных пускателей (ПМ) производится первичным током от постороннего источника тока как при вводе электроустановок (или отдельного аппарата АВ или ПМ) в эксплуатацию, так и в процессе их эксплуатации в сроки, определяемые графиком ППР электрооборудования предприятия.
Плавкие вставки предохранителей должны проверяться в те же сроки, что и другие защитные аппараты. При этом проверяется их соответствие номинальным параметрам защищаемого оборудования, отсутствие трещин на корпусах предохранителей, наличие заполнителя.
2.4. Проверка работы автоматических выключателей и контакторов при пониженном и номинальном напряжениях оперативного тока.
Значения напряжения и количества операций при испытании автоматических выключателей и контакторов многократными включениями и отключениями
приведены в табл. 18.40 ПУЭ.
При профилактических испытаниях указанная проверка производится не реже 1 раза в 12 лет (п. 28.8 приложение 2 ПТЭЭП), кроме случаев, оговоренных выше, для взрывоопасных зон.
3. Условия испытаний.
При проведении испытаний соблюдают следующие условия:
Выключатель устанавливают вертикально.
Выключатели, предназначенные для установки в отдельной оболочке, испытывают в наименьшей оболочке, предписанной изготовителем.
Испытания проводят при частоте (50 ±5) Гц.
Во время испытаний не допускается обслуживание или разборка АВ.
Испытания проводят при искусственном или естественном освещении, при температуре 20-25 0С и относительной влажности воздуха до 80%(при 25 0С), и защищают от чрезмерного наружного нагрева или охлаждения.
Испытания автоматических выключателей производятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50345-92 (п. 8) путем проверки время — токовых характеристик. Стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления в соответствии с ГОСТ Р 50345-92 п.4.3.5 указаны в таблице 1.
Диапазоны токов мгновенного расцепления. Таблица 1.
1. Общие положения.
Данная методика предназначена для производства измерений времени срабатывания аппаратов защиты с тепловыми и электромагнитными расцепителями с целью проверки выполнения требований пункта 413 ГОСТ Р50571.3-94, обеспечивающего безопасность косвенного прикосновения к нетоковедущим металлическим частям оборудования в момент замыкания фазного проводника.
Время отключения для распределительных цепей не должно превышать 5 с, если сопротивление защитного заземления меньше
где Uo- номинальное фазное напряжение,
Zo — сопротивление цепи фаза-нуль,
т.е. достаточно мало, чтобы обеспечить безопасное напряжение прикосновения на металлических частях оборудования, и 0,4 с для цепей, питающих передвижное и переносное оборудование и для распределительных цепей, в которых не выполняется вышеуказанное условие для сопротивления защитного заземления.
2 Методы измерения.
Для определения времени срабатывания аппаратов защиты используется испытательное устройство "Сатурн-М".
Принцип действия испытательного устройства основан на создании искусственного замыкания за местом установки проверяемого аппарата защиты с плавным регулированием значения тока, измерением его эффективного значения и измерением времени от начала возникновения заданного тока короткого замыкания до момента срабатывания аппарата защиты. Устройство "Сатурн-М" имеет цифровую индикацию значений указанных величин.
ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
1.Заземлить корпус устройства "Сатурн-М" с помощью клеммы "Корпус" медным проводом с сечением не меньшим, чем подводящие провода, но не менее 4 кв.мм.
2.При использовании силового блока соединить разъем его кабеля с розеткой на базовом блоке. При автономной работе базового блока вставить в розетку разъем-заглушку.
З. Собрать схему испытаний устройств защиты и согласно схеме рис. 1 закрыть клеммы изоляционной крышкой.
Рис. 1. Применение устройства "Сатурн-М" для проверки непосредственно от сети 380 В постоянно подключенного к сети (АВ1) и подключаемого на время проверки (АВ2) автоматического выключателя. Тумблер "Останов." должен быть в положении "Внутр.".
4.Подключить сетевую вилку к розетке 220 В, 50 Гц.
5.Включить тумблер питания устройства. При этом должны пройти начальные тесты. Состояние "0000" и включенные светодиоды "Тепл.", "2500", "Ввод", "Ток" соответствуют готовности к работе.
б.Подать входное напряжение, при этом должен загореться светодиод "U вход".
ВЫБОР РЕЖИМА
1.Устройство имеет 4 режима работы:
— проверка тепловых расцепителей тока и РЗ с выдержкой времени:
— проверка электромагнитных расцепителей и РЗ без выдержки времени:
— ручной режим проверки,
— непрерывный режим в качестве тиристорного регулятора мощности.
Выбор режима осуществляется кнопкой "Режим" путем их последовательного циклического перебора с индикацией включенного режима.
2.Устройство имеет 4 предела измерения действующего значения тока: 25 А, 250 А, 2500 А и работа с внешним измерительным трансформатором тока — ТТ, кА.
Выбор предела осуществляется кнопкой "Предел" аналогично кнопке "Режим".
З.Для ввода любого из пяти параметров необходимо выбрать режим "Ввод", нажать кнопку соответствующего параметра и затем ввести его числовое значение.
При этом первая цифра появится в правой позиции индикатора, а при вводе следующей цифры сдвигается на одну позицию влево. Соответственно, при вводе пятой цифры первая пропадает, что позволяет исправлять ошибки ввода параметров.
Ввод параметров можно производить в любой последовательности.
4.В устройстве предусмотрен ввод следующих параметров:
— "Ток А" — предельное эффективное значение тока для проверки тепловой и электромагнитной отсечки автоматов;
— "Длит. с " — предельная длительность вьючения тиристоров при автоматической и ручной проверке;
— "Ток ТТ кА" — значение первичного тока применяемого внешнего измерительного трансформатора тока для последующего автоматического пересчета результата при выводе на индикатор;
— "Откр. %° — угол открытия тиристоров, задаваемый в ручном и непрерывном режимах;
— "Шаг откр., %" — ступень роста угла открытия тиристоров для автоматических режимов работы.
5.По включению питания производится автоматический ввод наиболее оптимальных значений параметров:
Ток, А — 0000
Длит., с — 00.02
Ток ТТ, кА — 25.00
Откр., % — 0000
Шаг откр., % — 0002
В случае необходимости они заменяются оператором другими.
6.При работе с параметрами предусмотрено два режима работы — ввод и просмотр результата, выбираемые либо вручную, либо автоматически.
В режиме "Ввод" можно присваивать всем параметрам любые значения.
В режиме "Результат" можно только просматривать значение соответствующего параметра без возможности его изменения.
При этом имеются следующие особенности:
— параметры "Ток" и "Длит." в режиме "Результат" являются результатом измерения и могут отличаться от своих значений в режиме "Ввод"’
— параметры "Ток ТТ и "Шаг" могут только вводиться оператором и никогда сами не изменяются в любых режимах работы;
— параметр "Откр." может вводиться оператором в режиме "Ввод", но может и изменяться при автоматических режимах работы, так как ему присваивается значение текущего угла открытия тиристоров при наборе заданного значения тока. В режиме "Ввод" и "Результат" высвечивается одинаковое значение угла открытия. При автоматических режимах работы можно для справки посмотреть угол открытия тиристоров после окончания режима "Пуск". Если при этом перейти в ручной режим, то угол открытия останется от предыдущего автоматического режима.
7.В устройстве предусмотрены следующие ограничения при вводе параметров;
-длительность тока 0,01 . 99,99 с:
-задаваемое значение тока при 25 А, 250 А, 2500 А,
автоматических режимах проверки 99,99.кА;
-задаваемый угол открытия тиристоров 0. 100%;
-задаваемый шаг угла открытия тиристоров 1. 10%.
8.В случае неправильного задания параметров по нажатию кнопки "Пуск" индикатор будет мигать, показывая неправильно введенный параметр.
В случае задания значения тока на одном пределе, при переходе на другой число будет смещаться, и, если левая цифра выйдет за границу индикатора, то он будет мигать. При этом ввод первой же цифры сразу отменит ранее введенное значение.
В случае просмотра результата измеренного тока переключение пределов аналогично смещает выводимое на индикатор число вместе с запятой. При выходе левой значащей цифры за границу индикатора также будет его мигание.
9.Работа с нагрузочным трансформатором требует применения внешнего сигнала "Останов." для фиксирования времени отключения автомата.
При испытании обычных автоматов используются свободные контакты одного из размыкателей, которые будут разомкнуты при срабатывании аппарата. Их подключают к клеммам "Останов." устройства и переводят тумблер в положение "Внешн"
В других случаях при использовании нормально разомкнутых контактов проверяемого аппарата, тумблер устанавливают в положение "Внутр.".
10.Если при включении питания на индикаторе высвечивается число с символом t в левой позиции, то работа с устройством не
возможна. Диагностика неисправностей приведена в Приложении 1 описания устройства.
1.Выбрать предел измерения и ввести значение проверочного тока.
2.Ввести длительность протекания тока на 30 — 50 % больше ожидаемого времени срабатывания аппарата.
З.Ввести шаг угла открытия тиристоров (типичное значение 2%).
4.Нажать кнопку "Пуск".
Периодически в течение 0,5 с на индикаторе будет высвечиваться измеренное за 0,02 с значение тока до достижения им заданного, а затем будет работать секундомер до истечения заданной длительности.
В случае отключения автомата на индикаторе останется время отключения, а измеренное значение тока можно посмотреть, нажав кнопку "Ток" в режиме "Результат".
В случае перегрузки входных цепей предел автоматически переключится на более грубый.
В любой момент можно прервать процесс измерения, нажав кнопку "Стоп".
При достижении угла открытия, равного 100%, процесс набора тока прекратится, так и не достигнув заданного значения. Необходимо перейти на схему измерения по рис. 2 с нагрузочным трансформатором тока.
Схема
Рис. 2. Применение устройства "Сатурн-М" для проверки автоматических выключателей с нагрузочным трансформатором и остановом секундомера от резервных контактов АВ2 при использовании встроенного (а) и внешнего (б) трансформаторов тока. Тумблер "Останов." должен быть в положении "Внешн.". Резистор R=50-100 0м, 500 -150 Вт.
1.Выбрать предел измерения и ввести значение тока через автомат на 20-30% больше ожидаемого тока отсечки.
2.Ввести длительность проверочного импульса тока (типичное значение — 0,02 с).
З.Ввести шаг угла открытия тиристоров (типичное значение 2 %).
4. Нажать кнопку "Пуск".
Периодически в течение 0,5 с на индикаторе будет высвечиваться измеренное на заданную длительность значение тока, сопровождаемое включением светодиодов "Ток", "Результат", пока оно не достигнет заданного значения тока.
В случае отключения автомата на индикаторе останется время отключения, а измеренное значение тока можно посмотреть, нажав кнопку "Ток" в режиме "Результат".
Можно установить ручной режим проверки.
1.Ввести длительность протекания тока.
2.Ввести желаемый угол открытия тока.
3.Выбрать ожидаемый предел измерения тока.
4. Нажать кнопку "Пуск".
На индикаторе будет работать секундомер до истечения заданного времени или до отключения автомата.
Измеренное значение тока можно посмотреть, нажав кнопку "Ток" в режиме "Результат"
Если предел измерения выбран неправильно, то при перегрузке входных цепей устройства индикатор будет мигать, высвечивая некорректно измеренное значение тока, требуя перевода на более грубый предел. Можно установить непрерывный режим работы.
1.Ввести желаемый угол открытия тиристоров.
2.Нажать кнопку "Пуск".
На индикаторе будут высвечиваться минуты, секунды до остановки по кнопке "Стоп" или при срабатывании подключенного автомата.
Предел автоматически установится на 2500 А. Для работы с внешним трансформатором тока:
1.Подключить вторичную обмотку трансформатора тока к клеммам "12=5 А" устройства.
2. Выбрать предел "ТТ, кА".
3.Ввести значение первичного тока применяемого ТТ. При этом все дальнейшие показания тока будут пересчитаны и отображаться на индикаторе в кА.
УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ
1.При работе с устройством "Сатурн-М", "Сатурн-MI" необходимо строго соблюдать общие требования техники безопасности, распространяющиеся на устройства релейной защиты и автоматики энергосистем.
2.К эксплуатации допускаются лица, изучившие настоящую методику, инструкцию по эксплуатации и прошедшие проверку знаний правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций.
3.Подключение входных клемм устройства к токоведущим цепям должно производиться после проверки отсутствия напряжения.
4.При проверке автоматических выключателей непосредственно от сети 380 В подключение входных клемм должно производиться через автоматический выключатель с уставками большими, чем у проверяемого.
5.Рекомендуется входное напряжение подавать после включения питания устройства, а снимать -до его выключения.
б.Соединительные провода надо сначала подключать к устройству, а затем уже к токоведущим цепям.
7.На все время измерения входные клеммы устройства должны быть закрыты изоляционной крышкой.
8.Перед работой с устройством клемму "Корпус" устройства "Сатурн-М" необходимо соединить с контуром заземления.
9.При работе необходимо следить за допустимой длительностью протекания тока через тиристоры для предотвращения пробоя тиристоров:
Настоящие методические указания определяют порядок проверки срабатывания расцепителей автоматических выключателей в режимах перегрузки и короткого замыкания с целью оценки качества автоматических выключателей и сравнением с нормами ПУЭ п.1.7.79, 1.8.34; СНиП 3.06.06-85, раздел 4 и данных завода-изготовителя. Методика выполнена на основании требований ГОСТ Р 50571.16- 2007 и ПУЭ и обязательна к использованию специалистами электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае ООО "Энерго Альянс".
2.1 Измерение изоляционных характеристик проводится в соответствии с методическими указаниями по проведению измерения сопротивления изоляции.
2.2 Объемы и сроки проведения различных видов испытаний, допустимые значения характеристик испытываемого оборудования, устанавливаются на основании РД 34.45-51.300-97 и утвержденных многолетних графиков.
2.3 Знание настоящих методических указаний обязательно для следующих работников Службы изоляции и испытаний и измерений: начальник, инженер, электромонтёр по испытаниям и измерениям.
3. Метод испытаний автоматических выключателей
3.1 Измеряемой величиной является время отключения автоматического выключателя (АВ) при заданной величине тока, превышающей номинальное значение.
3.2 Испытания работоспособности АВ выполняются методом прогрузки их первичным током путем создания искусственного короткого замыкания с регулируемым значением тока в цепи проверяемого автоматического выключателя с измерением времени отключения.
3.3 Для осуществления защитных функций АВ имеют максимальные расцепители от токов перегрузки и токов короткого замыкания. Защита от перегрузки осуществляется тепловыми или электронными устройствами. Защита от токов короткого замыкания осуществляется электромагнитными или электронными расцепителями.
3.4 Перед проведением измерения времени отключения проверяется:
· соответствие типов и параметров АВ проекту или паспорту на электроустановку;
· соответствие токов уставки АВ проекту;
· отсутствие видимых повреждений АВ,
· надежность затяжки контактных зажимов АВ;
· измерение изоляционных характеристик;
· измерение сопротивления постоянному току контактов выключателя.
3.5 До проведения измерения временных характеристик необходимо снять напряжение со всех частей проверяемого АВ и принять меры, препятствующие подаче напряжения на место работы, вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры. Проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях. Оставшиеся под напряжением токоведущие части должны быть ограждены, на ограждениях вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.
3.6 Измерение характеристик однофазного АВ проводятся по схеме рис. 1.
Проверяемый расцепитель АВ подключается к прогрузочному трансформатору в цепи которого устанавливается трансформатор тока ТА1 с подключенным амперметром. Второй трансформатор тока ТА2 подключается к токовому реле РТ, контакты которого разрывают цепь секундомера. Первичная обмотка прогрузочного трансформатора через регулировочный трансформатор подключается к сети 220В. Путем изменения напряжения на регулировочном трансформаторе устанавливается ток соответствующий уставке тока данного типа расцепителя АВ. При токе К.З. и перегрузке расцепитель должен отключиться. Время срабатывания АВ определяется по шкале секундомера.
3.7 Измерение характеристик трехфазного АВ проводятся по схеме рис. 2.
Проверяемый расцепитель АВ подключается к прогрузочному трансформатору в цепи которого устанавливается трансформатор тока ТА1 с подключенным амперметром. Первичная обмотка прогрузочного трансформатора через регулировочный трансформатор подключается в сеть 220В. Путем изменения напряжения на регулировочном трансформаторе устанавливается ток соответствующий уставке тока данного типа расцепителя АВ.
Время срабатывания АВ определяется по шкале секундомера, в качестве выключателя которого используется свободный контакт АВ.
3.8 При проверке характеристик теплового и электромагнитного расцепителей автоматических выключателей применяется комплектное испытательное устройство «Сатурн-М» или «Сатурн-М1» и нагрузочный трансформатор НТ-12 с диапазоном 30-12000 А.
3.9 Работу с устройством типа «Сатурн-М» производить согласно «Техническому описанию и инструкции по эксплуатации» данного прибора.
3.10 При проверке характеристик автоматических выключателей могут применяться другие комплекты оборудования соответствующие заданному току, напряжению проверяемого автоматического выключателя и с классом точности не менее 0,5
4. Оценка состояния по результатам измерений
4.1 Испытания автоматических выключателей производятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50345-92 путем проверки время — токовых характеристик.
4.2 При проверке теплового расцепителя через все полюса пропускается ток нерасцепления АВ. При этом автоматический выключатель не должен расцепиться. Затем в течение 5 секунд ток постепенно повышается до величины условного тока расцепления. Автоматический выключатель должен расцепляться в пределах условного времени. Значения токов и времени приведены в таблице 1.
4.3 При испытаниях АВ из «холодного» состояния через все полюса пропускается ток, равный 2,55 In. Время размыкания должно составлять не менее 1 с. и не более чем: 60 с. при номинальных токах до 32 А включительно, и 120 с. при номинальных токах выше 32 А.
4.4 При проверке мгновенного расцепителя у автоматических выключателей типа «В» через все полюса пропускается ток, равный 3 In в течении времени не менее 0,1 с. АВ не должен расцепляться. Затем через все полюса пропускается ток, равный 5 In и автоматический выключатель должен расцепляться за время менее 0,1 с.
4.5 При проверке мгновенного расцепителя у автоматических выключателей типа «С» через все полюса пропускается ток, равный 5 In в течении времени не менее 0,1 с. АВ не должен расцепляться. Затем через все полюса пропускается ток, равный 10 In и автоматический выключатель должен расцепляться за время менее 0,1 с.
4.6 При проверке мгновенного расцепителя у автоматических выключателей типа «D» через все полюса пропускается ток, равный 10 In в течении времени не менее 0,1 с. АВ не должен расцепляться. Затем через все полюса пропускается ток, равный 50 In автоматический выключатель должен расцепляться за время менее 0,1 с.
