Особливості вимірювань перехідних опорів контактів комутуючих устройств.

  • Особливості вимірювань перехідних опорів контактів комутуючих устройств.

Для вимірювання перехідного опору на ринку існує безліч різних приладів, що відрізняються принципом дії, метрологічними характеристиками, ступенем автоматизації, масогабаритними показниками та ціною. Але існують і певні вимоги, норми, рекомендації та особливості вимірювання перехідних опорів контактів, враховуючи які можна не помилитись з вибором необхідного приладу.

Нелінійний характер перехідного опору. Окисна плівка та неметалеві включення зумовлюють підвищений перехідний опір (далі R пер. ) контактів. Його величина зменшується зі збільшенням вимірювального струму, тому найбільш достовірні вимірювання будуть при струмах, близьких до робочих струмів вимикачів. А при малому вимірювальному струмі мікроомметр значення R пров. може бути вище допустимого паспортного значення і знадобиться не потрібне розбирання вимикача для зачистки контактів.

Тому, якщо в паспорті вимикача не зазначено значення струму, при якому слід вимірювати опір його контактів, то доцільно слідувати ГОСТ 17441-84 (п. 2.6.2), в якому рекомендована сила вимірювального струму, що тривало протікає, не повинна перевищувати 03 номінального струму контактного з'єднання.

Вплив вбудованого трансформатора струму (ТТ) на вимірювання R пров бакових вимикачів. При подачі вимірювального струму через полюс бакового вимикача у вторинній обмотці ТТ виникає перехідний процес, який проявляється в індукуванні первинний ланцюг імпульсу напруги, що поступово спадає до нуля. Ця напруга, що змінюється, сумується з падінням напруги на R пров., створеного вимірювальним струмом, і сприймається мікроомметр як додатковий (внесення з вторинної обмотки ТТ) опір, включене послідовно з R пров. і змінюється у часі. Час загасання перехідного процесу спаду внесеного опору залежить багатьох чинників і може змінюватися від 10 до 60 з. Перехідний процес, у ланцюзі містить ТТ, виникає при включенні струму, а й за його виключенні.

Складність вимірювання опорів у різних сполуках. У силовому електричному ланцюзі полюса високовольтного вимикача крім перехідного опору контактів є і опір різних з'єднань. Найчастіше прилади комплектуються тільки вимірювальним кабелем із затискачем типу «крокодил», і при неправильному його підключенні до контактів між апаратним затискачем і шпилькою введення - перехідний опір може мати завищенізначення, прилад покаже значення вище за паспортну величину, і буде виконаний зовсім не потрібний ремонт контактів вимикача.

Якщо ж знімати потенційні сигнали не з апаратних затискачів, а зі шпильок, то в ділянку ланцюга, що вимірюється, виявиться включеним тільки перехідний опір контактів вимикача. Але закріпити "крокодили" безпосередньо за шпильки часто не вдається через відсутність доступу до них, тому прилад повинен комплектуватись спеціальними виносними потенційними контактами.

Електромагнітне становище на енергетичних об'єктах. Ігнорування перерахованих вище особливостей може призводити до того, що прилади, що показують в умовах офісу відмінні метрологічні характеристики малопридатні для застосування в умовах електричної підстанції.

Так, наприклад, на ринку засобів вимірювання електричного опору в діапазоні від 1µΩ і більше існують мікроомметри у яких вимірювальний струм є випрямлений струм 50Гц. У зв'язку з цим незважаючи на його велике значення (понад 100А), даний прилад практично не придатний для вимірювання перехідного опору бакових вимикачів. З іншого боку існують мікроомметри з досить великим коефіцієнтом стабілізації сили струму, але при внесенні цього приладу в якесь суттєве магнітне або електричне поле відносна похибка вимірювань може досягати сотень відсотків.

Ці та інші особливості вимірювань електричного опору в умовах підстанції відомі компанії «СКБ ЕП» понад 15 років з моменту випуску її першого мікроомметра МИКО-1.

Влітку 2015 року "СКБ ЕП" запустила у виробництво першу партію нового мікроомметр Міко-21 - це мобільний та добре захищений (композитний кейс) прецизійний прилад (похибка не більше ± 005%), але за ціною загальнопромислового мікроомметра. Він повністю автономен і, на відміну від мікрометрів попереднього покоління, має новий тип акумулятора, що дозволяє виконати набагато більшу кількість вимірювань від повного заряду до повного розряду (тривалість безперервної роботи в нормальних умовах, не менше 8 годин).

Восени того ж року компанія провела повномасштабні випробування настановної партії в умовах реальної експлуатації на підстанціях Іркутськенерго. Частина випробувань проходила на "Дільниці високовольтного електрообладнання Іркутської ГЕС" під час обстеження бакового вимикача фірми ALSTOM HGF-1012 на 110кВ.

Елегазовий баковий вимикач ALSTOM HGF-1012 110кВ
Вимірювальний кабель (45 м) мікроомметра МИКО-21 нафазі З

Елегазові бакові вимикачі відрізняються наявністю вбудованих трансформаторів струму, що ускладнює точне вимірювання перехідних опорів контактної системи вимикача. Для вирішення цього завдання, спеціалістами "СКБ ЕП" у новому мікроомметрі МІКО-21 було реалізовано додаткові режими роботи, при використанні яких враховується індуктивність трансформаторів струму. Наведемо результати вимірювань перехідних опорів контактів вимикача, зведених у таблицю:

Тип вимикача ALSTOM HGF-1012 110кВ
Режим виміру Тестовий струм Фаза А Фаза В Фаза З
"Режим 1" 10 А 26994 мкОм 27951 мкОм 27654 мкОм
"Режим 1" 50 А 26973 мкОм 29469 мкОм 30061 мкОм
"Режим 1" 100 А 26967 мкОм 29973 мкОм 31065 мкОм
"Режим 1" 200 А 26956 мкОм 29989 мкОм 31101 мкОм
"Режим 2 з ТТ" 200 А 91760 мкОм 93403 мкОм 98941 мкОм
"Режим 2 з ТТ" 100 А 90808 мкОм 93306 мкОм 88133 мкОм
"Режим 3 з ТТ" 200 А 90781 мкОм 93348 мкОм 88151 мкОм

Примітка: "Режим 1" - вимірювання без вбудованих трансформаторів струму та для будь-яких розбірних та нерозбірних з'єднань; "Режим 2 з ТТ" - виміри із вбудованими трансформаторами струму з використанням енергозбереження; "Режим 3 з ТТ" - вимірювання із вбудованими трансформаторами струму, але за максимальної тривалості вимірювального струму та без використання алгоритмів енергозбереження.

Як видно з даного прикладу, показання звичайного режиму мікроомметра відрізняються від показань у спеціальних режимах виміру практично в три рази, при цьому виміри в звичайному режимі виходять з норми опору вимикача, що говорить про неефективність виміру без спеціального налаштування даного типу обладнання.

Випробування мікроомметра МИКО-21
Результати виміру опору на екрані МИКО-21

Не менш важливою функцією МІКО-21 є вбудований архів паспортних значень високовольтних вимикачів із зазначенням максимально і/або мінімально допустимого значення перехідного опору контактів, а також паспорта на резистори, що відбраковуються, із зазначенням допустимих значень верхнього і нижнього порогів опору. Наявність архіву паспортних значень електричних опорів дозволяє приладу автоматично визначати та сигналізувати про вихід результату вимірювань за допустимі межі.

У мікроомметрі запрограмовано 4 способи запуску процесу вимірювання:

  • "Одноразовий" - запуск відбувається після натискання кнопки "Старт";
  • "Замикання ланцюга" - запуск на вимірювання відбувається після виникнення електричного контакту між вимірюваним ланцюгом і струмовими та потенційними контактами вимірювального кабелю;
  • "Періодичний" - запуск виміру відбувається через заздалегідь задані інтервали часу. Режим може бути використаний для відбракування виробів;
  • "Періодичне коло" - призначений для автоматичного періодичного запуску вимірювання за фактом замикання вимірювального ланцюга.

МИКО-21 має кольоровий графічний дисплей високої яскравості, а керування приладом може здійснюватися (на вибір користувача) або через плівкову клавіатуру, або через сенсорний екран дисплея. Крім того, прилад може працювати під керуваннямперсонального комп'ютера, що дуже зручно при автоматизації вимірів або додаткової обробки отриманих результатів.

Комплектація приладу передбачає вимірювальні кабелі як з затискачами "крокодил" або струбцинами, що швидко встановлюються, оснащеними якісними контактами з берилієвої бронзи, так і з затискачами типу "гольчасті пружні здвоєні щупи". Останні дозволяють оперативно проводити безліч вимірювань на шинних струмопроводах, з'єднаннях у трубопроводах, металевих обшивках літальних апаратів тощо. Для випадку сильно забруднених або пофарбованих поверхонь є варіант з щупами, що повертаються при натисканні.

При вимірах на підстанції прилад встановлюється або біля вимикача, або в колисці підйомника. Для другого випадку є полегшені кабелі на всі класи напруги. Так, для вимикачів на 750кВ сумарна довжина двох кабелів вбирається у 10 м, а маса менше 4 кг при струмі 200А.

Висока точність вимірювання опору та різноманітні способи запуску приладу дозволяє використовувати мікроомметр не тільки для вимірювання перехідного опору головних контактів високовольтного вимикача та різних контактних з'єднань, а й у дослідницьких лабораторіях та цехах заводів для високоточних вимірювань опорів. Зокрема, прилад може бути використаний для:

  • відбракування резисторів (з автоматичним порівнянням результатів вимірювань із заздалегідь заданим допуском),
  • вимірювання питомого опору провідників,
  • перевірки правильності перерізу дроту,
  • визначення довжини та маси бухти дроту без розмотування та зважування,
  • визначення температурного коефіцієнта опору (ТКС) стабільних резисторів, шунтів та будь-яких металів.

Джерело: ТОВ СКБ ЕП http://skbpribor.ru/

11/04/2017 00:00:00
0
4347

Коментарі:

Увага: HTML символи заборонені!