ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫРД 34.35.518-91
МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗНСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫРД 34.35.518-91
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС
РАЗРАБОТАНО фирмой по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС
ИСПОЛНИТЕЛИ В.Г.ГЛОВЩОЙ (электроцех)
УТВЕРЖДЕНО бывшим Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 29.12.91 г.
© СИО ОРГРХ
УДК 621.316.925 (083.96)
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ 34.35.518-91
Срок действия установлен с 01.05.92 г. до 01.05.97 г.
ВВЕДЕНИЕ
Практически все повреждения внутри бака маслонаполненяого аппарата (трансформатора, автотрансформатора, реактора) сопровождаются выделением газов в результате разложения масла и других изолирупцих материалов под действием электрической дуги или сильного нагрева. В дальнейшем в Инструкции псд словом "трансформатор” понимается маслонаполненный аппарат, снабженный газовой защитой.
При этом может происходить ускоренное перетекание масла или его смеси с газом из бака в расширитель. Возможно снижение уровня масла, а также выделения газов по разным причинам.
Сюда относятся короткие замыкания (КЗ) между обмотками, вит-ковые замыкания, "пожар" стали магнитопровода, неисправности переключателей ответвлений и др. Защита, реагирующая на указанные повреждения, получила название "газовой".
Эта защита осуществляется с помощью специального газового реле, реагирующего на скопление в нем определенного объема газа, а также на быстроту его образования, косвенно связанную со скоростью перемещения масла в трубопроводе от бака трансформатора к расшири-те лю.
Защита контакторов И1Н осуществляется с помощью струйных реле, реагируиаих на скорость потока масла дз бака контактора в расширитель.
При внутренних повреждениях в трансформаторе, даже самых незначительных, выделяются газообразные продукты разложения масла
4
или органической изоляции, чем обеспечивается действие газовой защиты почти в саком начале возникновения постепенно развивавшегося повреждения. В некоторых случаях опасных внутренних повреждений трансформаторов ("пожар" стали, межвиткодае замыкания и т.п.) действует только газовая зашита, в то же время максимальная и дифференциальная защиты не приходят в действие из-за недостаточности тока.
В настоящей Инструкции по эксплуатации газовой защиты (в дальнейшем Инструкции) описаны принципы действия и конструкция газовых и струйных реле, применяемых в энергосистемах (см.прил.1-4), а также методы технического и оперативного обслуживания зашит с этими реле. В нее также включены сведения об отсечном клапане, представлявшем собой устройство для перекрытия трубопровода вблизи расширителя трансформаторов мощностью 100 МВ*А и более для предотвращения развития пожара (в случае его возникновения) за счет вытекания из расширителя большого количества м.асла на поврежденный трансформатор, и реле контроля уровня масла в расширителе, так как эти элементы функционально входят в состав цепей газовой защиты.
При подготовке Инструкции использованы материалы заводов-из-готовителей, данные энергообъединений "Мосэнерго", "Краснодар-энерго", "Курскэнерго", "Донбассанеpro", "Киевэнерго" по опыту эксплуатации газовых и струйных реле.
Настоящая Инструкция обязательна для всех работников, занимающихся наладкой, техническим и оперативным обслуживанием, устройств газовой зашиты в энергосистемах Минэнерго СССР.
С выходом, настоящей Инструкции ранее действовавшие "Инструкция по наладке и эксплуатации газовой защити" (!/♦: Госэнергоиз-дат, 1963^; "Инструкция по наладке и эксплуатации газовой запиты с реле РГЧЗ-66" (!!.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1971); "Инструкция по эксплуатации газовых реле BF Q0/Q и струйных реле UPF 25/10 защиты трансформаторов и устргйств РГОГ (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979);, "Методические указания по техническому обслуживанию защиты трансформаторов и устройств РПН с реле 6F 80/(2 , 8F50/I0 и
UPF 25/10" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984) считаются утратившими силу.
I. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГАЗОВЫХ И СТРУЙНЫХ РЕЛЕ
Газовые реле реагируют на повреждения, сопровождающиеся выделением газов, перетоком масла из бака в расширитель и снижением уровня масла в баке маслонаполненного аппарата. Исходя из этого и выполнена конструкция всех газовых реле.
Газовые реле имеют герметически закрытый корпус, устанавливаемый в маслопроводе между баком трансформатора и расширителем. На рис.1 показан эскиз такого реле. Оно имеет сигнальный I и отключающие 2, 3 элементы (I, 3 поплавки, 2 пластина), каждый из которых срабатывает при определенных условиях.
В нормальных условиях работы корпус реле заполнен маслом, и элементы занимают положение, при котором их контакты разомкнуты. При незначительном газообразовании в баке трансформатора газ по маслопроводу проходит в расширитель, скапливаясь в верхней части корпуса реле, где помещен сигнальный элемент X.
При скоплении в реле определенного количества газа уровень
- 6 -
масла в нем снижается так, что поплавок I сигнального элемента опускается под действием силы тяжести, и сигнальный контакт замыкается; так же срабатывает сигнальный элемент реле при снижении уровня масла по другим причинам (для упрощения контакты на рис.1, не показаны).
При дальнейшем снижении уровня масла, когда корпус реле опорожняется практически полностью, поплавок 3 отключающего элемента также опускается под действием силы тяжести, и отключающий контакт замыкается.
При внутренних повреждениях трансформатора в месте КЗ происходит бурное разложение масла, и'поток масла или смеси масла с газом устремляется из бака в расширитель (стрелка на рис.1). Под воздействием этого потока отклоняется на определенный угол пластина 2, и отключающий контакт замыкается. В зависимости от вида и развития повреждения трансформатора возможна последовательная работа сигнального и отключающего элементов реле или их одновременная работа.
При бурном газообразовании и резких толчках масла возможны кратковременные замыкания контактов, поэтому газовое реле должно действовать на отключение через промежуточное реле по охеме с самоудержанием.
Для защиты контакторов НШ от внутренних повреждений применяются так называемые струйные реле, которые в отличие от газовых реле не работают при уходе масла из трубопровода и заполнении корпуса реле воздухом или газом; уровень масла в расширителе контролируется по маолоуказательному стеклу или с помощью реле уровня масла.
Использование струйных реле обусловлено особенностью работы контакторов устройств ИТН. В нормальной работе контактора под воздействием электрической дуги в момент переключения происходит разложение незначительного количества масла и выделение из него газа, который по трубопроводу проходит в свой расширитель или в отсек общего расширителя и далее через его дыхательные пути выходит в атмооферу. Небольшое количество горючего газа, выделяющегося из масла в процессе работы контактора, является нормальным явлением.
- 7 -
Нарушение нормальной работы контактора может быть вызвано повреждением изоляции, ослаблением пружин механизма, старением керамических силовых контактов, что ведет к замедлению и нечеткости переключения. Затянувшаяся дуга сопровождается (с учетом небольшого объема масла в баке контактора) бурным разложением масла. Струя масла в смеси с газом направляется из бака контактора в расширитель.
При таких повреждениях требуется отключение трансформатора и устройства РПН для принятия мер по устранению повреждения. Поэтому защита контакторов устройств РПН выполняется с помощью струйных реле. Эти реле имеют только один реагирующий элемент (пластину) , срабатывающий при заданной скорости струи масла из бака контактора в расширитель и действующий на отключение защищаемого аппарата.
Для обеспечения правильной работы газовой защиты необходимо выполнять правила установки и монтажа трансформатора и реле.
Реле должно устанавливаться в трубопроводе с соответствующим внутренним диаметром, при этом опорожнение его от масла ведет к опорожнению нижней части корпуса реле, опусканию нижнего поплавка и замыканию отключающего контакта. В случаях установки реле в трубопровод с меньшим внутренним диаметром при опорожнении трубопровода от масла в нижней части корпуса реле остается некоторое количество масла, так что нижний поплавок не опускается, т.е. реле не срабатывает при уходе масла из бака трансформатора.
Крышка трансформатора (реактора) должна иметь подъем по направлению к расширителю и, следовательно, к газовому реле не менее 1%, а маслопровод к расширителю - не менее 2% [ I] .
Для подъема крышки трансформатора со стороны расширителя применяют металлические подкладки под катки трансформатора.
Указанный подъем выполняется для того, чтобы выделяющийся из масла газ не скапливался под крышкой бака, а, оказавшись в наиболее высоком месте бака, проходил по маслопроводу в газовое реле. После заполнения верхней части корпуса реле продолжающий поступать газ проходит в расширитель и далее через дыхательную трубку в атмосферу.
Между реле и расширителем устанавливается края для перекры-
- 8 -
тия маслопровода, что требуется при проведении различных работ в процессе эксплуатации трансформатора и, в частности, при некоторых работах с газовым реле.
Правильная установка реле, когда стрелка на крышке направлена в сторону расширителя, обеспечивает работу пластины отключающего элемента, на которую будет направлен поток масла из бака трансформатора в расширитель (при неправильной установке реле пластина отклоняться не может). Наиболее низкий уровень масла в расширителе, допустимый в условиях эксплуатации, должен не менее чем на 50 мм превышать уровень крышки корпуса реле.
Для обслуживания газовой защиты трансформатор снабжается стационарной лестницей с площадкой наверху, стоя на которой оперативный персонал или другое лицо может с соблюдением требований правил техники безопасности выполнять различные операции с газовой защитой на невключением под напряжение трансформаторе (наблюдать за уровнем масла в реле, отбирать пробу газа и пр.).
С этой же площадки должен выполняться возврат в нормальное положение отсечного клапана.
Для обеспечения правильной работы струйных реле защиты контактора должны выполняться требования установки и монтажа бака (отсека) контактора я реле.
Подъем маслопровода от контактора к расширителю должен составлять 2—4/6 к горизонтали, реле должно устанавливаться в маслопроводе с внутренним диаметром 25 мм и по возможности ближе к контактору.
Стрелки на крышке и на корпусе реле должны быть направлены к расширителю. Прокладки между фланцами маслопровода и реле и под крышкой реле должны быть проложены точно и не выступать внутрь маслопровода и корпуса реле. Все болты должны быть надежно затянуты, под болт безопасности должна быть проложена зубчатая шайба с зубцами в сторону крышки реле.
Для обеспечения надежной работы газовой защиты при повреждениях в трансформаторе кабели от газовых и струйных реле следует прокладывать на трансформаторе в защитном металлорукаве. В целях уменьшения мест возможного снижения изоляции прокладывать кабели следует непосредственно от выводов реле к выводам педели защити трансформатора. Изоляция применяемых кабелей должна быть маслостойкой.
IЛ. Особенности газовых реле ПГ-22, ПГЗ-22
Газовые реле ПГ-22, а впоследствии ПГЗ-22 выпускались отечественной промышленностью до 1968 г.х Особенностью конструкции этих реле является отсутствие отключающей пластины, реагирующей на скорость потока масла из трансформатора в расширитель. Конструкция реле ПГЗ-22 показана на рис.2,а . Внешний вид реле показан на рис.2,5 . В корпусе реле (рис.2,а) расположены един над другим два поплавка I и 2, каждый из которых несет на себе замыкающий ртутный контакт 3. Контакт верхнего поплавка I (сигнальный) замыкается при опускании поплавка в случае снижения уровня масла до определенного предела. Контакт нижнего поплавка 2 (отключающий) замыкается при дальнейшем снижении уровня масла в реле, а также при бурном выделении газов, коцца масло в маслопроводе приобретает значительные скорости. Поплавки имеют регулировочные устройства в виде грузов. Верхний поплавок снабжен грузом 4, нижний -грузом 5. Перемещая груз верхнего поплавка, можно изменить его плавучесть (в небольших пределах) и тем самым изменить чувствительность срабатывания контакта в зависимости от количества выделенного объема газа под крышкой реле или снижения уровня масла.
Перемещением груза 5 на нижнем поплавке по кольцу 6 из крайнего левого положения в крайнее правое можно регулировать чувствительность срабатывания контакта - в зависимости от скорости потока масла от трансформатора к расширителю по маслопровсду. На крышке корпуса реле установлен кран 7 для отбора пробы газа и выпуска воздуха из реле после его монтажа. Кроме того, на крышке имеются выводы 8, 9, 10, II от контактов 3 для подключения к схеме защиты. Технические данные реле приведены в приложении I.
1.2. Особенности газово:о реле РГЧЗ-66
Основной особенностью конструкции газового реле Р1ЧЗ-66 является то, что поплавки в нем выполнены в виде металлических чашек.
*Реле ПГ-22 сначала выпускались на Московском электротехническом заводе, а затем и на ЗТЗ.В начале выпуска реле Запорожского трансформаторного завода (ЗТЗ) именовались ПГ-22, а затем завод присвоил своим реле маркировку ПГЗ-22.
