Контрольная работа по "Физике"

Вопрос №2                          Осмотр и текущий ремонт трансформаторов   

 Осмотр трансформаторов на тяговых подстанциях с оперативно-ремонтным персоналом проводится ежедневно, а начальником тяговой подстанции — 1 раз в 15 дней в ночное время (проверка коронирования, разряда, нагрева токоведущих частей). Внеочередные осмотры понизительных и преобразовательных трансформаторов, а также трансформаторов собственных нужд производят при резком понижении температуры, при отключении их от действия газовой или дифференциальной защиты. На тяговых подстанциях, не имеющих постоянного оперативно-ремонтного персонала, осмотры проводятся в сроки, установленные местными инструкциями, но не реже 1 раза в 10 дней.   

 При осмотре  трансформаторов проверяют:  

 —режим работы;   

— уровень масла во вводах (давление — в герметичных вводах) и в расширителе и соответствие его показанию термометра;  

 — состояние кожухов трансформаторов и отсутствие течи масла в местах уплотнения; вводов (отсутствие следов разрядов, трещин, сколов, загрязнений); ошиновки, кабелей (отсутствие нагрева контактных соединений); маслоочистительных устройств непрерывной регенерации масла, термосифонных фильтров и влагопоглощающих патронов, контрольного силикагеля по его цвету; маслосборных и маслоохлаждающих устройств; 

 — исправность устройств сигнализации и пробивных предохранителей, рабочего и защитного заземления; 

—соответствие указателей положения устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) на трансформаторе и щите управления; 

 —наличие постороннего неравномерного шума и потрескивание внутри трансформатора;  

 — целостность мембраны выхлопной трубяж  

 —целостность фундаментов и площадок вокруг трансформаторов наружной установки.  

 В зимнее  время необходимо дополнительно  обращать внимание на натяжение  проводов ошиновки и спусков  к вводам. 

 Во время  осмотров не допускается выполнения  каких-либо работ. Осмотры трансформаторов  можно проводить как под напряжением,  так при отключенном состоянии  одновременно с их ремонтом. 

 Текущий ремонт силовых трансформаторов без РПН напряжением 35 кВ и выше должен производиться 1 раз в 2 года; трансформаторов с РПН — 1 раз в год; остальных — не реже 1 раза в четыре года, а трансформаторов, обслуживаемых по нормативам, — 1 раз в 2 года. Ремонт производится со снятием напряжения бригадой из трех исполнителей.  

 Текущий ремонт силового трансформатора включает в себя следующие операции, выполняемые последовательно. 

 При проверке  состояния трансформатора и чистке  бака после отключения тщательно  осматривают все доступные места,  детали, состояние защитного заземления. В первую очередь проверяют  на ощупь равномерносшнагрева  радиаторов; при обнаружении радиатора,  нагретого менее других, обязательно  выявляют причину и устраняют  ее. Перед отключением, а в местах, недоступных для осмотра, непосредственно  после отключения проверяют нагрев  контактов в местах присоединений.  Проверку ведут по термоиндикаторам, свечам, с помощью оборудования  «Thermovision 550» или на ощупь. Контакты, имеющие чрезмерный нагрев, перебирают, зачищают контактные поверхности  бархатным напильником или стеклянной  бумагой. 

 Подтягивают  болтовые крепления заземления, проверяют надежность сварных  соединений. 

 Удаляют грязь  с крышки, бака, радиатора, расширителя  и проверяют состояние сливного  крана, нижних пробок радиатора.  Закрепляют спускной кран и  пробки, при необходимости заменяют  набивку, затягивают болты крышки  и радиаторов. 

 У сухих трансформаторов  выявляют места нагрева контактов  на стяжных шпильках, проверяют  их сопротивление изоляции. При  обнаружении перегрева контактов  или пониженного сопротивления  их перебирают. 

 При осмотре  и удалении грязи под расширителем  прочищают медную сетку внизу  дыхательной трубки. Протирают маслоуказатель 1, спускают грязное масло и  водный осадок, открыв кран сообщения  с расширителем.

 

 Проверяют работу  маслоуказателя, спуская для этого  часть масла из расширителя,  а затем снова заливая его.  Проверяют уплотнения и целостность  стеклянной трубки. При необходимости  устанавливают контрольные отметки  уррвня масла на расширителе  при температурах окружающей  среды -45; +15 и +40 С. Подтягивают  крепления, при необходимости  доливают масло в расширитель  и маслонаполненные вводы. 

 При чистке  изоляторов их протирают салфеткой,  смоченной в уайт-спирите, а  затем сухой салфеткой. Пыль  и грязь с фланцев удаляют  скребком и ветошью. На поверхности  изоляторов не должно быть  пыли, грязи, следов разрядов и  течи масла, трещин и сколов  фарфора. Допускается оставлять  в работе изоляторы со сколом  ребра не более 60 мм по окружности  и 5 мм в глубину, сколом юбки  не более 3 см² и наличием царапин длиной не более 25 мм и глубиной 0,5 мм. На все сколы и царапины, временно остающихся в эксплуатации изоляторов наносится покрытие влаго-маслостойким лаком или эмалью (№ 1201). 

 При проверке  работы механизма привода регулирования  напряжения и системы охлаждения  отключают и заземляют трансформатор,  отворачивают центральный стопорный  болт механизма привода регулирования  напряжения, после чего опробуют  работу привода при всех трех  положениях. Мостом постоянного  тока Р-333 замеряют сопротивление  обмоток трансформатора. Оно должно  отличаться от паспортных данных  не более чем на 20 %. Мегаомметром  проверяют сопротивление изоляции  обмоток двигателей вентиляторов  охлаждения; при значениях менее  1 МОм двигатель снимают для  сушки. 

 Смену силикагеля  выполняют в термосифонных и  воздухоочистительных фильтрах  по результатам химического анализа  масла. При этом кислотность  масла может быть снижена непрерывной  автоматической регенерацией масла  в трансформаторе через термосифонные  фильтры. Для ограничения увлажнения  масла (при поступлении влажного  воздуха из-за понижения уровня  масла в расширителе) устанавливаются  воздухоочистители на термосифонные  фильтры. Контроль за осушителем (силикагелем) в эксплуатации  заключается главным образом  в наблюдении за его окраской. При появлении голубой окраски  отдельных кристаллов следует  усилить надзор за фильтром, а  когда большая часть осушителя  примет голубую окраску, осушитель  должен быть заменен. 

 При проверке  газовой защиты с реле ПГ-22 сначала определяют правильность  установки трансформатора, который  должен стоять с уклоном не  более 1—1,5 %, а маслопровод от  трансформатора к расширителю  должен иметь уклон не менее  2—4 %. Для образования необходимого  уклона под катки трансформатора  со стороны расположения газового  реле подкладывают прокладки.  Очищают корпус газового реле  от грязи и масла. Снимают  крышку с контактной колодки  и проверяют надежность присоединения  жил кабеля к клеммам реле. Затем надевают на кран газового  реле гибкий шланг насоса, закрывают  кран на маслопроводе от трансформатора  к расширителю и прокачивают  насосом воздух в газовое реле, включенное на сигнал. Включают  масляный выключатель трансформатора. Аналогично проверяют работу  газового реле на отключение, при этом сливают масло из  газового реле при закрытом  кране в расширитель, выпускают  воздух на реле и закрывают  контакты реле крышкой. 

 В силовых  трансформаторах используется 3 типа  газовых реле: ПГ-22, чашечные газовые  реле РГЧЗ и газовые реле  Бухгольца BF80/Q. 

 При срабатывании  газовой защиты персонал должен  учитывать ее особенности и  действовать оперативно и грамотно.  

 Газовое реле  находится ниже уровня масла  в расширителе, поэтому оно  нормально заполнено маслом. При  медленном накоплении газа в  верхней части реле газовая  защита срабатывает на сигнал; на отключение трансформатора  она срабатывает при внутренних  повреждениях, сопровождающихся бурным  выделением газов и быстрым  (толчкообразным) перемещение масла  из бака в расширитель. 

 Во всех случаях  срабатывания газовой защиты (на  сигнал или отключение) производится  осмотр трансформатора и газового  реле. При этом проверяют уровень  масла в расширителе, отсутствие  течей, целостность мембраны выхлопной  трубы. Через смотровое окно  определяют наличие в корпусе  реле газа, его окраску, объем  и отбирают пробу газа для  химического анализа, для чего  используют переносные газоанализаторы,  аспираторы различных конструкций,  резиновые отсасывающие баллоны,  металлические газосборники и  другие устройства. Очень важно,  чтобы при пользовании имеющимися  на подстанции приборами персонал  был заранее обучен приемам  отбора проб, так как при неправильном  отборе результаты анализа могут  быть ошибочными. 

 По объему  газа в реле судят о степени  повреждения, а по составу газа  — о его характере и источнике  выделения: разложение масла или  твердой изоляции, так как сильные  перегревы тех или иных изоляционных  материалов вызывают выделение  газа вполне определенного состава.  Например, присутствие в смеси  газов большого количества окисйй  двуокиси углерода свидетельствует  о разложении твердой изоляции.  

 Предварительная  оценка состояния трансформатора  производится на основании проверки  цвета и горючести газа. Бело-серый  цвет газа свидетельствует о  повреждении бумаги и картона,  желтый—дерева, темно-синий или  черный — масла. Горючесть  газа является признаком повреждения  внутри трансформатора. К ее определению  приступают лишь после отбора  пробы газа на химический анализ. Если газ, отобранный на пробу  из краника реле, загорается от  поднесенной спички, трансформатор  не может оставаться в работе  или включаться в работу (после  автоматического отключения) без  испытаний и внутреннего осмотра.  Если в газовом реле будет  обнаружен воздух (негорючий газ  без цвета и запаха), то его  следует выпустить из реле. В  этом случае при отсутствии  внешних признаков повреждений  и несрабатывания (дифференциальной  защиты) трансформатор может быть  включен в работу без внутреннего  осмотра. 

 На практике  отмечены случаи ложного срабатывания  газовой защиты на отключение  трансформатора, вызванные неисправностью  цепей вторичных соединений защиты: а также прохождением сквозных  токов КЗ, когда электродинамическое  взаимодействие между витками  обмоток передается толчком маслу  в момент соединения двух объемов,  давления в которых различны. Например, газовая защита срабатывала во время отйрытия крана на линии, соединяющей расширитель трансформатора с эластичным резервуаром, после очередной подпитки его азотом. Характерным для всех этих случаев было отсутствие газа в реле. Оно оставалось заполненным маслом, поскольку никаких выделений газа в трансформаторе не происходило. Такие срабатывания защиты принято классифицировать как ложные. В этих случаях после установления причины отключения трансформаторы включают в работу, а неисправную газовую защиту отправляют в ремонт. 

 Проверка уровня  масла имеет исключительно важное  значение как для нормальной  работы трансформатора, так и  его газовой защиты. Понижение  уровня масла в трансформаторах  с пленочной защитой приводило  к созданию вакуума, разрушению  диафрагмы выхлопной трубы и  срабатыванию газовой защиты  на отключение. На подстанциях  без выключателей на стороне  ВН понижение уровня масла  в трансформаторе и корпусе  газового реле вызывает срабатывание  газовой защиты, включение короткозамыкателя  и отключение питающей линии. 

 При недостаточном  уровне масла в расширителе  и резком понижении температуры  наружного воздуха или снижении  нагрузки персоналу не разрешается  переводить газовую защиту на  сигнал, так как при дальнейшем  понижении уровня масла может  обнажиться и повредиться активная  часть работающего трансформатора. Тем более недопустимо переводить  газовую защиту «на сигнал»  при быстром снижение уровня  масла в трансформаторе, например, вследствие сильной течи. Необходимо  устранить течь и принять меры  к доливке масла в трансформатор.  На время доливки отключающий  элемент газовой защиты обычно  переводится «на сигнал». Перевод  газовой защиты «на отключение»  должен производиться сразу же  после окончания работ независимо  от способа доливки. Ввод трансформаторов  в эксплуатацию из резерва  или после ремонта производится  с газовой защитой, работающей  «на отключение.

Вопрос №3 Электрические аппараты ручного управления

Большинству известен принцип работы рычажков, кнопок, поворотных включателей и выключателей. Здесь  мы поговорим о пакетном выключателе, как он устроен и как действует. На приводимом во вращение ручкой четырехгранном вале установлены подвижные контакты. Провода электрической сети присоединяют к неподвижным контактам, которые  установлены на электроизоляционных  шайбах. Неподвижные контакты охватывают с двух сторон подвижные контакты при повороте ручки в положение  «включено»; после этого при повороте ручки на угол 90°, то есть в положение  «выключено», происходит размыкание контактов. Пружину, помещенную внутри выключателя, используют для сокращения времени  размыкания. Фибровые шайбы, установленные  в одной плоскости с подвижными контактами в момент отключения с  двух сторон охватывают неподвижные  контакты, тем самым, способствуя  гашению электрической дуги, являющейся между контактами при их размыкании.

Буквами маркируют  тип пакетного выключателя ПКВ  или же ПВМ с директивой числа  полюсов и номинального значения силы тока отключения. Рассмотрим, ПВМЗ-100 означает: трехполюсный пакетный выключатель  на силу прохождения тока до 100 А. Одно-, двух- и трехполюсными могут быть рубильники. Промышленность изготавливает  рубильники с рукояткой типа П, типа ППЦ рычажным приводом и др. Выбирая  рубильник нужно учитывать номинальные  значения напряжения и силы тока.

Нормальную работу электроприемников должны обеспечивать электрические предохранители при  длительном прохождении по ним номинального тока и незамедлительно их отключать  при перегрузках, а также при  коротких замыканиях.

Предохранители  выпускаются промышленностью различных  типов. Для выбора предохранителя в  начале находят номинальное значение силы тока, который должен значительное время проходить на защищенном участке  цепи (In), и максимальный ток, идущий на этом участке, например, при запуске  электродвигателя (In).

Классификация электрических аппаратов

Электрический аппарат – это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами. Электрические аппараты общепромышленного  назначения, электробытовые аппараты и устройства выпускаются напряжением  до 1 кВ, высоковольтные – свыше 1 кВ. До 1 кВ делятся на аппараты ручного, дистанционного управления, аппараты защиты и датчики. Электрические аппараты классифицируются по ряду признаков: 1. по назначению, т. е.  основной функции выполняемой  аппаратом,  2. по принципу действия, 3. по характеру работы  4. роду тока  5. величине тока  6. величине напряжения (до 1 кВ и свыше)  7. исполнению  8. степени защиты (IP) 9. по конструкции  Особенности и  области применения электрических  аппаратов Классификация электрических  аппаратов в  зависимости от назначения: 1. Аппараты управления, предназначены для пуска, реверсирования, торможения, регулирования скорости вращения, напряжения, тока электрических машин, станков, механизмов или для пуска и регулирования параметров других потребителей электроэнергии в системах электроснабжения. Основная функция этих аппаратов это управление электроприводами и  другими потребителями электрической энергии. Особенности : частое включение, отключение до 3600 раз в час т.е. 1 раз в секунду. К ним относятся электрические аппараты ручного управления - пакетные выключатели и переключатели, рубильники, универсальные переключатели, контролеры и командокотролеры, реостаты и др., и электрические аппараты дистанционного управления - электромагнитные реле, пускатели, контакторы и т. д. 2. Аппараты защиты, используются для коммутации электрических цепей, защиты электрооборудования и электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки, пиковых токов, токов короткого замыкания. К ним относятся плавкие  предохранители, тепловые и токовые  реле, автоматические выключатели и  др. 3. Контролирующие аппараты, предназначены для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся датчики. Эти аппараты преобразуют электрические или неэлектрические величины в электрические и выдают информацию в виде электрических сигналов. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами. К ним относятся датчики  тока, давления, температуры, положения, уровня, фотодатчики, а также реле, реализующие функции датчиков, например реле контроля скорости (РКС), реле времени, напряжения, тока.. Классификация электрических  аппаратов по принципу действия По принципу действия электроаппараты  разделяются в зависимости от характера воздействующего на них  импульса. Исходя из тех физических явлений, на которых основано действие аппаратов, наиболее распространенными  являются следующие категории: 1. Коммутационные электрические аппараты для замыкания и размыкания электрических цепей при помощи контактов, соединенных между собой для обеспечения перехода тока из одного контакта в другой или удаленных друг от друга для разрыва электрической цепи (рубильники, переключатели, …) 2. Электромагнитные электрические аппараты, действие которых зависит от электромагнитных усилий, возникающих при работе аппарата (контакторы, реле, …). 3. Индукционные электрические аппараты, действие которых основано на взаимодействии тока и магнитного поля (индукционные реле). 4. Катушки индуктивности (реакторы, дроссели насыщения). Классификация электрических  аппаратов по характеру работы По характеру работы электрические  аппараты различают в зависимости  от режима той цепи, в которой  они установлены: 1. Аппараты, работающие длительно,  2. предназначенные для  кратковременного режима работы, 3. работающие в условиях  повторно-кратковременной нагрузки. Классификация электрических  аппаратов по роду тока По роду тока: постоянного  и переменного. Требования, предъявляемые  к электрическим аппаратам Особенно многообразны конструктивные разновидности современных аппаратов, в связи с этим различны и требования, предъявляемые к ним. Однако существуют и некоторые общие требования вне зависимости от назначения, применения или конструкции аппаратов. Они  зависят от назначения, условий эксплуатации, необходимой надежности аппаратов. Изоляция электрического аппарата должна быть рассчитана в  зависимости от условий возможных  перенапряжений, которые могут возникнуть в процессе работы электрической  установки. Аппараты, предназначенные  для частого включения и отключения номинального тока нагрузки, должны иметь  высокую механическую и электрическую  износоустойчивость, а температура  токоведущих элементов не должна превышать допустимых значений. При коротких замыканиях токоведущая  часть аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, которые вызваны большим током. Эти экстремальные нагрузки не должны препятствовать дальнейшей нормальной работе аппарата. Электрические аппараты в  схемах современных электротехнических устройств должны обладать высокой  чувствительностью, быстродействием, универсальностью. Общим требованием по всем видам аппаратов является простота их устройства и обслуживания, а  также их экономичность (малогабаритность, наименьший вес аппарата, минимальное  количество дорогостоящих материалов для изготовления отдельных частей). Режимы работы электротехнических устройств Номинальный режим работы - это такой режим, когда элемент  электрической цепи работает при  значениях тока, напряжениях, мощности указанных в техническом паспорте, что соответствует наивыгоднейшим условиям работы с точки зрения экономичности  и надежности (долговечности). Нормальный режим  работы - режим, когда аппарат эксплуатируется при параметрах режима незначительно отличающихся от номинального. Аварийный режим  работы - это такой режим, когда параметры тока, напряжения, мощности превышают номинальный в два и более раз. В этом случае объект должен быть отключен. К аварийным режимам относят прохождение токов короткого замыкания, тока перегрузки, понижение напряжения в сети. Надежность – безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации. Свойство электрического аппарата выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных  эксплуатационных показателей в  заданных пределах, соответствующих  заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования. Исполнение электрических  аппаратов по степени защиты Степень защиты от проникновения  твердых тел и жидкости определяется ГОСТ 14254-80. В соответствии с ГОСТ устанавливается 7 степеней от 0 до 6 от попадания внутрь твердых тел  и от 0 до 8 от проникновения жидкости. Обозначение степеней защиты Защита от проникновения твердых  тел и соприкосновения персонала  с токоведущими и вращающимися частями. Защита от проникновения воды. 0 Специальная защита отсутствует. 1 Большого участка человеческого  тела, например, руки и твердых тел  размером более 50 мм. Капель, падающих вертикально. 2 Пальцев или предметов длиной не более 80 мм и твердых тел размером более 12 мм . Капель при наклоне оболочки до 150 в любом направлении относительно нормального положения. 3 Инструмента, проволоки и твердых  тел диаметром более 2,5 мм. Дождь, падающий на оболочку под углом 600 от вертикали. 4 Проволоки, твердых тел размером более 1 мм. Брызг, падающих на оболочку в любом  направлении. 5 Пыли в количестве недостаточном  для нарушения работы изделия. Струй, выбрасываемых в любом направлении. 6 Защита от пыли полная ( пыленепроницаемые). Волн (вода при волнении не должна попасть  внутрь). 7 - При погружении в воду на короткое время . 8 - При длительном погружении в воду. Для обозначения степени  защиты используется аббревиатура «IP». Например: IP54. Применительно к электрическим  аппаратам существуют следующие  виды исполнения: 1. Защищенные IP21, IP22 (не ниже). 2. Брызгозащищенные, каплезащищенные  IP23, IP24 3. Водозащищеные IP55, IP56 4. Пылезащищеные IP65, IP66 5. Закрытое IP44 – IP54, у этих  аппаратов внутренние пространство  изолированно от внешней среды  6. Герметичное IP67, IP68. Эти  аппараты выполнены с особо  плотной изоляцией от окружающей  среды. Климатическое исполнение электрических аппаратов определяется ГОСТ 15150-69. В соответствии с климатическими условиями обозначается следующими буквами: У (N) – умеренный климат, ХЛ (NF) – холодный климат, ТВ (TH) – тропический влажный климат, ТС (ТА) – тропический сухой климат, О (U) – все климатические районы, на суше, реках и озерах, М – умеренный морской климат, ОМ – все районы моря, В – все макроклиматические районы на суше и на море. Категории размещения электрических аппаратов: 1. На открытом воздухе,  2. Помещения, где колебания  температуры и влажности не  существенно отличаются от колебаний  на открытом воздухе,  3. Закрытые помещения  с естественной вентиляцией без  искусственного регулирования климатических  условий. Отсутствуют воздействия  песка и пыли, солнца и воды (дождь), 4. Помещения с искусственным  регулированием климатических условий.  Отсутствуют воздействия песка  и пыли, солнца и воды (дождь), наружного  воздуха,  5. Помещения с повышенной  влажностью (длительное наличие  воды или конденсированной влаги)  Климатическое исполнение и  категория размещения вводится в  условное обозначение типа электротехнического  изделия. Выбор электрических  аппаратов Выбор электрических аппаратов  представляет собой задачу, при решении  которой должны учитываться: коммутируемые электрическим аппаратом токи, напряжения и мощности; параметры и характер нагрузки — активная, индуктивная, емкостная, низкого или высокого сопротивления и др.; число коммутируемых цепей; напряжения и токи цепей управления; напряжение катушки электрического аппарата; режим работы аппарата — кратковременный, длительный, повторно-кратковременный; условия работы аппарата — температура, влажность, давление, наличие вибрации и др.; способы крепления аппарата; экономические и массогабаритные показатели; удобство сопряжения и электромагнитная совместимость с другими устройствами и аппаратами; стойкость к электрическим, механическим и термическим перегрузкам; климатическое исполнение и категория размещения; степени зашиты IP, требования техники безопасности; высота над уровнем моря; условия эксплуатации.