Метод діагностування електромагнітного привода вакуумного вимикача на основі вебер-амперних характеристик

Abstract

Запропоновано метод діагностування електромагнітного приводу вакуумного вимикача. Досліджено, що існує стійка тенденція до підвищення кількості порушень електропостачання відповідальних енергетичних обʼєктів, що призводить до негативних наслідків. Більшість електроустаткування в електроенергетичних системах потребує ремонту або заміни. Застарілі масляні вимикачі масово замінюють на вакуумні. Вакуумні вимикачі мають низку переваг серед інших типів комутаційного обладнання. Більшість вакуумних вимикачів обладнані електромагнітними приводами. Некоректна робота електромагнітного привода призводить до відмови вакуумного вимикача. Запропонований метод дозволяє визначити технічний стан електромагнітного приводу вакуумного вимикача. Суть методу полягає у вимірюванні «еталонної» кривої магнітної характеристики після введення нового вимикача в експлуатацію або після його капітального ремонту та порівняння цієї кривої з виміряними магнітними характеристиками в процесі його подальшої експлуатації. В процесі експлуатації змінюється форма вебер-амперних характеристик обмоток електромагнітного приводу вакуумного вимикача. Контроль відхилення від «еталонної» характеристики дозволяє оцінити поточний стан електромагніту та ступінь його зносу. Проведено експеримент з імітацією несправності вакуумного вимикача, за результатами якого за запропонованим методом можна визначати коефіцієнт відхилення вебер-амперних характеристик, за яким оцінюється технічний стан електромагніту та приводу вакуумного вимикача в цілому. Наведено результати вимірювання кривих струму, напруги та розрахованих вебер-амперних характеристик для обмоток увімкнення/вимкнення електромагніту вимикача. Визначено коефіцієнти відхилення для обмоток увімкнення/вимкнення, використовуючи імітацію несправності вакуумного вимикача.

The method of diagnosing the electromagnetic actuator of a vacuum circuit breaker is proposed. It was investigated that there is a steady tendency to increase the number of electrical supply violations of responsible energy objects, which leads to negative consequences. Most electric equipment in power systems needs repair or replacement. Outdated oil switches are massively replaced by vacuum. Vacuum switches have several advantages over other types of switching equipment. Most vacuum switches are equipped with electromagnetic actuators. Improper operation of the electromagnetic actuator leads to the failure of the vacuum circuit breaker. The proposed method allows determining the technical state of the electromagnetic actuator of a vacuum circuit breaker. The essence of the method is to measure the "reference" curve of a magnetic characteristic after the introduction of a new switch into operation or after its overhaul and comparison of this curve with the following measured magnetic characteristics in the course of its further operation. During the operation, the shape of the weber-ampere characteristics of the windings of the electromagnetic actuator of the vacuum circuit-breaker changes. Deviation control from the "reference" characteristic allows us to estimate the current state of the electromagnet and its degree of wear. An experiment was carried out to simulate the failure of the vacuum circuit breaker, as a result of which the proposed method can determine the deflection factor of weber-ampere characteristics, which evaluates the technical state of the electromagnet and the actuator of the vacuum circuit breaker as a whole. The results of measurement of curves of current, voltage and calculated weber-ampere characteristics for windings of switching on / off switch electromagnet are given. The deflection factors for switching on / off windings are determined when the vacuum circuit breaker malfunctions.

Предложен метод диагностирования электромагнитного привода вакуумного выключателя. Доказано, что существует устойчивая тенденция к увеличению количества нарушений электроснабжения ответственных энергетических объектов, что приводит к негативным последствиям. Большинство электрооборудования в электроэнергетических системах требует ремонта или замены. Устаревшие масляные выключатели массово заменяют на вакуумные. Вакуумные выключатели имеют ряд преимуществ перед другими типами коммутационного оборудования. Большинство вакуумных выключателей оборудованы электромагнитными приводами. Некорректная работа электромагнитного привода приводит к отказу вакуумного выключателя. Предложенный метод позволяет определить техническое состояние электромагнитного привода вакуумного выключателя. Суть метода заключается в измерении «эталонной» кривой магнитной характеристики после введения нового выключателя в эксплуатацию или после его капитального ремонта и сравнения этой кривой с измеренным магнитными характеристиками в процессе его дальнейшей эксплуатации. В процессе эксплуатации изменяется форма вебер-амперных характеристик обмоток электромагнитного привода вакуумного выключателя. Контроль отклонения от «эталонной» характеристики позволяет оценить текущее состояние электромагнита и степень его износа. Проведен эксперимент с имитацией неисправности вакуумного выключателя, в результате которого по предложенному методу можно определять коэффициент отклонения вебер-амперных характеристик, по которому оценивается техническое состояние электромагнита и привода вакуумного выключателя в целом. Приведены результаты измерения кривых тока, напряжения и рассчитанных вебер-амперных характеристик для обмоток включения/выключения электромагнита выключателя. Определены коэффициенты отклонения для обмоток включения/выключения, используя имитацию неисправности вакуумного выключателя.