Лабораторна робота №1

Тема: “Вивчення будови високовольтного стенда СВС-50”

 

Мета роботи: Вивчити будову, принцип дії, правила експлуатації, правила техніки безпеки високовольтного стенду СВС-50.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

 

1.1 ПРИЗНАЧЕННЯ

1.1 Стенд високовольтний стаціонарний СВС-50 (надалі - «стенд») призначений для випробовування ізоляції захисних засобів (ізоляційні штанги, гумові боти. рукавички, електроінструмент і т.п.) змінної високої напруги промислової частоти, регульований в межах 0 - 50кВ.

1.2 Стенд призначений для експлуатації всередині опалювальних приміщень.

1.3 Обслуговування стенду проводиться одним оператором, що має допуск на проведення робіт в колах з напругою більше 1000 В. Оператор повинен маги третю або більш вищу групу з техніки безпеки при роботі в електроустановках з напругою більше 1000 В.

 

1.2 ТЕХНІЧНІ ДАНІ

Живлення - однофазна мережа змінного струму напругою 220±20 В, частотою 50+2 Гц

Споживана потужність, не більш. ВА , 2000

Кількість джерел високої змінної напруги - 1

Параметри випробувальної ванни:

кількість випробувальних електродів - 4:

габаритні розміри, мм 800^×280^×630

Параметри кіловольтметра:

межі вимірювання напруги змінного струму, кВ – 0,1; 3; 15; 50;

приведена відносна похибка вимірювання, не більш – 3 %

Параметри вимірника змінного струму:

межі вимірювання, 10мА;

приведена відносна похибка вимірювання не більше  4 %

 

1.3 СКЛАД

1.Стійка управління.

2.Електронний блок високовольтний випробувальний  БВИ-50.

3.Світильник сигнальний червоний.

4.Вимикач блокувальний.

5.Ванна для випробувань ізоляційних бот і рукавиць.

6.Комплект проводів і кабелів для проведення випробувань.

 

1.4 УЛАШТУВАПНИ СТЕНДА

Стенд складається з електронного блока високовольтних випробувань: БВИ-50, який є джерелом високої змінної напруги частотою 50 Гц (у діапазонах 0-3 кВ. 0-15кВ. 0-50кВ) і стійки управління, в якій розміщений блок управління і регулювальний автотрансформатор ЛАТР-1М, призначений для регулювання вихідної напруги електронного блоку БВИ-50. У крайньому лівому положенні ЛАТРа змонтований блокувальний вимикач, який дозволяє вмикання стенда на мінімальній напрузі.

Блок БВИ-50 містить високовольтний трансформатор, короткозамикач. який забезпечує замикання виходу блоку на землю в знеструмленому стані. Вихідна напруга блока БВИ-50 вимірюється за напругою, що подається на первинну обмотку високовольтного трансформатора.

Вихід електронного блоку БВИ-50 може бути підключений до випробувальної ванни, виконаної з неіржавіючої сталі. Струм витоку об'єктів випробувань знімається з  4-х вихідних електродів і подається для індикації і вимірювання в блок управління.

Управління електронним блоком БВИ-50 проводиться від блоку управління.

До складу блоку управління входять наступні пристрої:

- вузол таймера;

- елементи для комутації і сигналізації (пускачі, кнопки, перемикачі, лампочки, звуковий сигнал, призначені для сигналізації про включення напруги і т.п.).

Вузол таймера призначений для сигналізації (при включеному таймері) про закінчення часу витримки напруги на об’єкті випробувань.

Включення таймера проводиться кнопкою «ВКЛ» (сектор «ТАЙМЕР»), індикація включеного стану - світло діодом, перемикання часу витримки - тумблером «1мин,- 5мин.».

Вузол контролю складається з випрямляча, призначеного для вимірювання вихідної напруги; випрямляча, для вимірювання вихідного струму БВИ-50. і чотирьох ідентичних вузлів індикації пробою. Виходи цих вузлів навантажені на світлодіоди. Якщо струм витоку об'єкта випробувань, перевищить задану межу 7,5мА, то загориться відповідний світлодіод.

Перемикачем «ТОК УТЕЧКИ» можна вибрати відповідний електрод для вимірювання струму за допомогою вузла вимірювання струму навантаження (межа вимірювання - 10 мА).

Вимірювання вихідної напруги БВИ-50 проводиться вольтметром автоматично при включенні вибраного ступеня БВИ-50. Межі вимірювання - 3; 15 і 50 кВ (при вимірюванні напруги на межі 100 В повне відхилення стрілки рівне 100 В).

 

1.5 РОЗМІЩЕННЯ І МОНТАЖ

Все устаткування стенда повинне бути встановлене і змонтоване відповідно до «Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок більше 1000В» і згідно з принциповою схемою.

Випробувальне поле повинне бути захищене, а вхідні двері повинні бути оснащені електричним блокуванням. Над входом повинен бути червоний світильник, який застерігає про наявність у стенді високої напруги.

Рисунок 1.1 - Розміщення елементів стенда СВС-50

 

Відстань від електронного блоку ВВИ-50 до заземлених об’єктів повинна бути не менше 0,5 м.

Все устаткування стенда повинне бути надійно заземлене на контур заземлення провідниками площею перерізу не менше . Послідовне з'єднання заземлень - не допускається.

Стенд повинен бути обладнаний штангою для накладення заземлення на високовольтні кола і вуглекислотним вогнегасником.

Випробувальна ванна встановлена на опорні ізолятори з робочою напругою не меншою за 15 кВ.

Стійка при необхідності може бути закріплена до підлоги.

 

1.6 ВКАЗІВКИ З ЗАХОДІВ БЕЗПЕКИ

До роботи на стенді може бути допущений персонал, що пройшов спеціальну підготовку і перевірку знань. Необхідно ретельно вивчити будову та принцип дії цього стенду та інструкції експлуатації приладів і пристроїв, що входять до    складу стенду.

На підприємстві, де експлуатується стенд, наказом (або розпорядженням) адміністрації з числа підготовленого персоналу повинна бути призначена особа, відповідальна за безпечне виробництво і технічний стан стенду.

Робоче місце персоналу повинне відповідати вимогам пожежної безпеки.

Необхідно стежити за станом заземлюючих провідників і надійним з’єднанням їх з контуром заземлення. Робота без заземлення забороняється!

Забороняється робота на стенді при несправній звуковій або світловій сигналізації.

Забороняється робота на стенді при відносній вологості повітря більше 80%.

Всі ремонтні роботи слід проводити тільки при повному відключенні стенду від мережі.

Увага! Всі переключення на випробувальному полі повинні проводитися при відкритих дверях з обов'язковою перевіркою відсутності напруги на високовольтному колі з допомогою заземлюючої штанги.

 

1.7 ПІДГОТОВКА ДО РОБОТИ І ПОРЯДОК РОБОТИ

 

1.7.1 Підготовка до роботи електронного блока БВИ-50.

Металеві деталі, змащені мастилом, знежирити за допомогою бензину і протерти сухою м'якою ганчіркою.

Викрутити чотири гайки, які кріплять ручки і кожух електронного блоку БВИ-50. зняти ущільнюючі кільце і кожух (рис.1.2).

За необхідності протерти чистою марлею, злегка змоченою бензином, високовольтний вивід і гетинаксову панель електронного блоку БВИ-50. Переконатися в надійності з'єднання заземлюючих проводів із замикачем і клемою "земля", в надійності з'єднань електромонтажу.

Перевірити щупом проміжок між пластинами розрядників. Проміжок повинен бути в межах від 0,3 до 0,5 мм.

Відхиляючи і відпускаючи штангу заземлення, переконатися в надійності контакту штанги з високовольтним виводом.

Рисунок 1.2 - Загальний вигляд електронного блоку БВИ - 50

1 - затиск для приєднання випробувального об'єкта: 2- замикач: 3- кільце ущільнювача; 4- болт кріплення ручки і кожуха; 5- клема заземлення; 6- кожух; 7 – роз’єм для підключення кабелю.

 

Перевірити наявність мастила на поверхнях, що труться і направляють, замикача 3 електромагніта (рис. 1.3). При необхідності поверхні змастити мастилом ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74.

Вилка 7 повинна бути закручена гвинтом і застопорена емаллю 311-51. втулка 9 також повинна бути закручена гайкою і застопорена емаллю.

Для обмеження ходу штанги 5 і запобігання різким ударам служить амортизатор 8. Правильність установки амортизатора слід перевірити таким чином.

Натиснути рукою на якір 4 електромагніта таким чином, щоб амортизатор 8 злегка торкнувся площини А. Проміжок між площиною якоря 4 і площиною магнітопроводу 2. в даному випадку, повинен бути (2 ±0,5) мм.

Рисунок 1.3 - Замикач електромагніта

1- вивід; 2 - магнітопровід: 3 - направляючі електромагніта; 4 - якір; 5 - штанга; 6 - гвинт; 7 - вилка;  8 - амортизатор; 9 - втулка; 10 - гайка; 11- штовхач

 

Якщо проміжок більший, і при повністю притиснутому якорі магнітопроводу амортизатор 8 не торкається площини А, то слід провести регулювання.

Для цього гайкою 10 відкрутити втулку 9, підвести якір 4 до магнітопроводу 2, забезпечивши між ними проміжок (2± 0,5) мм.

При цьому положенні якоря, обертаючи втулку 9 і переміщаючи амортизатор 8, торкнутися останнім площини А.

Повернути якір 4 в початкове положення, а втулку 9 закрутити гайкою 10.

Відстань між точками дотику штанги 5 і виводу 1. При повністю витягаючому якорі електромагніта, повинна бути (255 + 15) мм.

Інакше, для забезпечення цієї відстані, провести регулювання таким чином. Відкрутити вилку 7. натиснути на якір електромагніта до упора і. обертаючи штовхач 11. встановити розмір між точками дотику штанги 5 і вивода 1 (255 + 15) мм. Повернути якір 4 з початкове положення. Вилку 7 закрутити гвинтом 6.

Після регулювання і фіксації різьбою закрутити гвинт 6 з вилкою 7 і втулку 9 з гайкою 10 емаллю.

Відкоркувати одну з пробок і перевірити рівень трансформаторної оливи. Рівень повинен бути на відстані 25±5 мм від зовнішньої площини гетинаксової панелі. За необхідності долити трансформаторну оливу Т-750 ГОСТ 982-80 з пробивною напругою не меншого 55 кВ, після чого закоркувати пробкою.

Надіти кожух, кільце ущільнювача і закріпити ручки.

 

Робота в режимі 15 кВ.

1.Перевірити вихідне положення елементів управління на блоці управління:

·     мережевий шнур відключений від мережі;

·     ручка регулятора напруги повинна бути в крайньому лівому (проти годинникової стрілки) положенні;

·     кнопка-ключ «ВКЛ» повинна бути виключена.

Накласти переносне заземлення на високовольтний вивід

електронного блоку БВИ-50. Підключити високовольтний дріт від корпусу ванни до високовольтного виводу електронного блоку БВИ-50.

2. Заповнити ванну водою. Встановити у ванну об’єкти випробовувань (боти, рукавички). Для випробування рукавичок у ванну необхідно встановити грати. Для випробування ботів встановити плоску підставку. Помістити всередину випробувальних об’єктів електроди, заповнити об'єкти водою таким чином, щоб був контакт із електродом, але не було контакту з водою у ванні. (Краї об’єктів випробування повинні бути сухими).

3. Зняти переносне заземлення з високовольтного виводу блоку.

4. Вийти з випробувального поля стенду, закрити двері.

Подати напругу мережі на блок управління з розподільного щита. При цьому горітиме індикатор «Перевантаження».

Встановити перемикач ступенів високої напруги на сектор «15кВ» блоку управління.

5. Повернути кнопку-ключ «ВКЛ» на стійці управління за годинниковою стрілкою. На блоці управління повинна зажевріти червона сигнальна лампочка усередині кнопки «СТОП», на час утримання ключа в правому положенні працює звукова сигналізація. Індикатор «Перегрузка» згасне.

6. Повертаючи ручку регулятора напруги за годинниковою стрілкою. підняти напругу на об'єкті випробування до необхідної величини. Контроль напруги проводити по показникам приладу "кВ" на блоці управління (вся шкала 15кВ). Контроль струму проводити по показникам міліамперметра, встановлюючи перемикач «ТОК УТЕЧКИ» в положення вибраного електрода («1» - «4»). Міліамперметр має межу вимірювань 10мА. При пробої відповідного об'єкта випробувань спалахує один зі світлодіодів «ТОК УТЕЧКИ». При пробої одного або декількох об’єктів випробувань необхідне виконати пункт 8, після чого видалити (ізолювати електрод даного каналу ізоляційної штанги від високого напруги) або замінити пробиті об'єкти. Продовжити випробування згідно з  п.4-6. На ізоляційній штанзі вивід каналу №1 розташований ближче до розетки.

7. При необхідності витримати час перебування об’єкта під напругою можна скористуватися вмонтованим таймером. Для цього слід підняти високу напругу на об’єкті і включити таймер. Включення таймера проводиться кнопкою «ВКЛ» сектора «ТАЙМЕР», індикація включення - світлодіодом, розташованим поряд з кнопкою «ВКЛ». перемикання часу витримки - тумблером «1 хв. - 5хв». Через заданий час витримки протягом 1-2 сек. звучить сигнал, гасне світлодіод сектора «ТАЙМЕР».

У разі спрацьовування захисту висока напруга буде відключена. Спалахує червона лампочка «ПЕРЕГРУЗКА». При цьому світлодіод сектора «ТАЙМЕР» продовжує горіти.

8.Після спрацьовування захисту або завершення випробування слід:

·     повернути ручку регулятора напруги проти годинникової стрілки до упору;

·     натиснути кнопку "СТОП" на блоці управління (червоний «грибок»);

·     зняти напругу мережі із стенду.

 

Робота в режимах «100 В», «З кВ» і «50кВ».

Робота з електронним блоком БВИ-50 і вмонтованим джерелом 100В (на передній панелі блоку управління знаходяться клеми "100В") проводиться аналогічно процесу, описаному в попередньому розділі Робота в режимі 15 кВ. Відмінність полягає в тому, що включення відповідного ступеня випробувальної напруги проводиться перемикачем секторів «100 В». «З кВ» і «50 кВ». Вихідна напруга контролюється кіловольтметром на межах 3 кВ і 50 кВ (при вимірюванні напруги на межі 100 В повне відхилення стрілки 50 поділок = 100 В) відповідно. Струм витоку контролюється за показниками міліамперметра тільки при установці перемикача «ТОК УТЕЧКИ» в положення «1» .

Перемикання ступенів вихідної напруги проводити при вимкненому кнопкою «СТОП» блоці управління. Інакше спрацює захист, необхідно повторити п. 6 попереднього режиму 15 кВ.

 

1.8 ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ

Скласти план-графік профілактичного обслуговування складових частин стенду.

Не рідше двох разів на місяць протирати чистою марлею, злегка змоченою етиловим спиртом, ізоляційні поверхні високовольтних ізоляторів і виводів.

Не рідше одного разу в тиждень перевіряти надійність замикання контактної поверхні короткозамикача.

Постійно стежити за справністю і надійністю приєднання заземлюючих провідників.

 

1.9 МЕТРОЛОГІЧНА АТЕСТАЦІЯ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАННЯ

Метрологічній атестації підлягають:

кіловольт метр на всіх межах вимірювання в комплекті із електронним блоком БВИ-50;

вимірник струму витоку в комплекті із електронним блоком БВИ-50.

Періодичність метрологічної атестації - один раз в три роки.

Порядок проведення регулювань при проведенні метрологічної атестації:

1.Калібрування показань кіловольтметра:

Відключити електронний блок БВИ-50 від навантаження, підключити на вихід зразковий кіловольтметр з відповідною межею вимірювання.

Включити стенд і встановити бажану напругу, контролюючи його значення по зразковому кіловольтметру.

Відрегулювати показання кіловольтметра стенду регулювальним резисторами, які розташовані на платі блоку управління (див. рис. 1.5). Плата закріплена на тильній стороні лицьової панелі блоку управління.

2.Калібрування показань міліамперметра:

Для калібрування показів міліамперметра стенду необхідно зібрати схему, зображену на рисунку 1.4. Потужність розсіювання резистора навантаження Rн~ 100 Вт.

Включивши сектор «15кВ». Встановивши необхідне значення вихідного струму за зразковим міліамперметром в межах 0-10 мА, провести регулювання міліамперметра стенду (при необхідності) регулювальним резистором R20 (див. рис. 1.5).

Установка порогу запалення світлодіодів 4-х канального індикатора:

-  зібрати схему, зображену на рисунку 1.4. Перемикач 83 «ТОК УТЕЧКИ» поставити в положення «1». Включити сектор «15кВ». Встановити вихідний струм 7.6 мА.. Регулятором К.11 (див. рис. 1.5) відрегулювати поріг запалення світлодіода 1-го каналу. Перемикаючи навантаження на другий - четвертий канал струмознімача випробувальної ванни і перемикач «Струм витоку» в положення «2» - «4», відрегулювати резисторами R13,R21,R23 поріг запалення світлодіодів каналів 2-4.

Рисунок 1.4 - Схема вмикання електронного блоку БВИ- 50 при калібруванні показів міліамперметра стенда

 

 

1.10 КОНТРОЛЬ І РЕГУЛЮВАННЯ СТРУМУ СПРАЦЮВАННЯ ЗАХИСТУ

1. Для контролю струму спрацьовування захисту в режимі «3 кВ» і «50 кВ» необхідно:

високовольтний вивід блоку БВИ-50 заземлити;

включити сектор «50 кВ». і піднімаючи напругу, контролювати струм за міліамперметром. Захист повинен спрацьовувати при струмі 10 мА. В тому випадку, якщо струм спрацьовування захисту буде іншим, необхідно відрегулювати поріг спрацьовування захисту резистором R15, який розташований на платі блоку управління (див. рис. 1.5)

2.Контроль струму спрацьовування захисту в режимі «15 кВ» проводиться таким чином:

-      високовольтний вивід блоку БВИ-50 заземлити;

-      зібрати схему, показану на рис. 1.6;

 

Рисунок 1.6 - Схема підключення електронного блоку БВИ-50 при калібруванні струму захисту стенду

 

-    включити сектор «15 кВ», і піднімаючи напругу, контролювати струм за зразковим міліамперметром. Захист повинен спрацьовувати при струмі 40 мА. В тому випадку, якщо струм спрацьовування захисту буде іншим, необхідно відрегулювати поріг спрацьовування захисту резистором К.10. який розташований на платі блоку управління (див. рис 1.5)

 

ХІД РОБОТИ

1.Занотувати та зарисувати розміщення деталей стенду СВС-50.

2.Записати вказівки з заходів безпеки.

3.Вивчити хід роботи стенда в усіх режимах.

4.Занотувати правила технічного обслуговування стенда.

5.Описати контроль і регулювання струму спрацьовування захисту стенда.

Рис 1.7 – Схема проведення випробування  електроінструменту

Рис. 1.8 – Схема проведення випробування напруги

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1.Призначення стенда СВС-50.

2.Скількома операторами може експлуатуватись стенд? Яка має бути група допуску операторів?

3.Перечислити з яких частин складається стенд СВС-50.

4.Описати розміщення і монтаж стенда.

5.Перечислити вказівки з заходів безпеки.

6.Описати процес підготовки до роботи електронного блока БВИ-50.

7.Вказати послідовність роботи в усіх передбачених режимах роботи установки.

8.Описати особливості технічного обслуговування стенда.