Metody diagnostyki stanu zużycia wyłącznika - str. 2 - POMIARY - WYŁĄCZNIKI - INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE - ZUŻYCIE - SMART GRID - ROZDZIELNICE - DIAGNOSTYKA - INSTYTUT TELE- I RADIOTECHNICZNY - APARATURA KONTROLNO-POMIAROWA - ANALIZY ZUZYCIA - ANALIZA JAKOŚCI ENERGII ELEKTRYCZNEJ - ANALIZATORY - E-DIAGNOZOWANIE - STEROWNIKI POLOWE
Farnell, An Avnet Company   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Phoenix Contact Sp. z o.o.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Energetyka Metody diagnostyki stanu zużycia wyłącznika
drukuj stronę
poleć znajomemu

Metody diagnostyki stanu zużycia wyłącznika

Pomiar ciśnienia gazu SF6 

Duża część łączników zwłaszcza na wysokie napięcia jako chło­dziwo do gaszenia łuku elektrycznego wykorzystuje gaz SF6. Pomiar ciśnienia w takim łączniku jest podstawową informacją diagnostycz­ną o stanie jego pracy. Spadek ciśnienia gazu SF6 poniżej wartości granicznej powoduje utratę zdolności gaszenia łuku elektrycznego przez komorę gaszeniową, skutkującą uszkodzeniem całego aparatu łączeniowego. Może to powodować dalsze rozprzestrzenianie awa­rii, a w konsekwencji - duże straty ekonomiczne. W celu przeciwdziałania takiej sytuacji wprowadza się pomiar ciśnienia gazu SF6 do sterownika polowego. Spadek wartości ciśnienia poniżej war­tości dopuszczalnej powoduje automatyczne otwarcie wyłącznika i ustawienie trwałej blokady ponownego załączenia. W większości przypadków stan ciśnienia wprowadzany jest do sterownika polo­wego jako sygnał dwustanowy, ale istnieją rozwiązania, w których pomiar dostarczany jest drogą analogową i w takim przypadku ist­nieje możliwość predykcyjnego wyznaczenia dopuszczalnego czasu eksploatacji łącznika [2,3].

Pomiar degradacji zestyków łącznika i prądu skumulowanego 

Każda operacja otwarcia obwodu prądowego przez wyłącznik powoduje powstanie łuku elektrycznego pomiędzy okładkami ze­styków łącznika [5]. Powstały łuk elektryczny ze względu na dużą energię obwodu rozłączanego powoduje:

  • erozję materiału i stopniowe zwiększenie wartości rezystancji przejściowej zestyku,
  • wzrost temperatury wydzielanej na zestyku,
  • pogorszenie własności izolacyjnych komory gaszeniowej,
  • rozproszenie wewnątrz komory gaszeniowej materiału zestyku, co prowadzi do dalszej degradacji elementów aparatu łączeniowego.

Wszystkie te skutki działania łuku elektrycznego powodują skró­cenie czasu eksploatacji wyłącznika. Dlatego istnieje konieczność diagnozowania stanu zużycia styków. Praktyczna kontrola stanu aparatu łączeniowego realizowana jest w czasie przeglądów serwisowych i/lub pomiarów kontrolnych pola rozdzielczego. Badanie takie polega na wysunięciu wózka z wyłącznikiem i podpięcie spe­cjalistycznej aparatury kontrolno-pomiarowej do elementów toru prądowego łącznika. Badania takiego typu wykonywane są w cyklu określonym przez producenta (np. raz w roku) lub przez użytkowni­ka - w zależności od intensywności operacji łączeniowych.

Innym sposobem oszacowania stopnia degradacji zestyków jest analityczne wyznaczenie stopnia erozji na podstawie analizy przebiegów prądowych w momencie otwierania obwodu prądowego przez łącznik. Producenci wyłączników podają charakterystykę przedstawiającą możliwe cykle łączeniowe w fiinkcji wyłączanego prądu obwodu (rys. 4). Ten sposób jest najczęściej implementowany w inteligentnych sterownikach polowych. Metoda ta pozwala na oszacowanie liczby pozostałych do wykonania cykli łączeniowych. Z wyprzedzeniem generowane jest ostrzeżenie o możliwości utraty zdolności łączeniowej łącznika.

Rysunek 4. Przykładowa charakterystyka liczby cykli operacyjnych wyłącznika SION3AE1 w funkcji prądu wyłączanego.

Rys. 4. Przykładowa charakterystyka liczby cykli operacyjnych
wyłącznika SION3AE1 w funkcji prądu wyłączanego.

Częstym rozwiązaniem jest łączenie tej metody z kontrolą prądu skumulowanego wyłącznika. W sterowniku polowym ustawiana jest blokada zamykania łącznika, gdy skumulowana wartość przekroczy nastawiony próg. Po przekroczeniu 90% nastawionego progu przez wartość skumulowaną wysyłane jest ostrzeżenie do użytkownika.

Pomiar czasów własnych wyłącznika 

Podobnie jak w przypadku degradacji zestyków każda operacja łą­czeniowa powoduje starzenie się elementów mechanicznych łącznika. Konsekwencją tego jest wydłużenie czasu otwarcia i niejednoczesności zamykania obwodów prądowych łącznika. W celu oszacowania, czy nie nastąpiło wydłużenie czasu własnego łącznika, wykonuje się analizę przebiegu prądu wyłączanego w funkcji czasu (rys. 5). Wyznacze­nie czasu otwarcia łącznika polega na oszacowaniu przedziału czasu od momentu podania sygnału sterującego na otwarcie (żądanie otwarcia) aż do momentu zaniku wartości prądu poniżej 1% / [4] (zanik prądu w otwieranym obwodzie). Maksymalny czas otwarcia t, wyznaczony na podstawie pomiarów dla każdej z faz, jest przekazywany do dalszej analizy wyznaczenia zużycia aparatu łączeniowego. W szacowaniu czasu otwarcia t należy uwzględnić czas ok. 6 ms, wynikający z przesunięcia fazowego między napięciami poszczególnych faz.

 Metoda pozwala oszacować stopień zużycia aparatu łączeniowego na podstawie porównania aktualnego czasu otwierania obwodów prą­dowych z podanym przez producenta czasem własnym wyłącznika.

Rysunek 5. Przykładowe przebiegi sygnałów pomiarowych dla operacji otwarcia łącznika

Rys. 5. Przykładowe przebiegi sygnałów pomiarowych dla operacji otwarcia łącznika

REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
$nbsp;
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl