Высоковольтные выключатели требуют регулярного мониторинга технического состояния для обеспечения надежности и безопасности энергосистем. Своевременная диагностика дугогасительных контактов элегазовых выключателей приобретает особую актуальность, так как износ именно этих контактов может привести к серьезным авариям и разрушению выключателя.
В условиях повышенных требований к безопасности и надежности энергетических объектов производители оборудования стремятся предложить современные решения, которые помогут специалистам предотвращать аварийные ситуации на предприятиях.
Одной из таких компаний является ООО «СКБ ЭП» — ведущий российский разработчик и производитель приборов для диагностики и контроля энергетических объектов. Основное направление деятельности СКБ ЭП — создание высокотехнологичных решений, соответствующих современным стандартам безопасности и надежности. Компания постоянно развивается, внедряя новые решения с учетом современных требований к диагностике энергообъектов.
В этом контексте особое внимание заслуживает новая разработка от СКБ ЭП в области контроля и диагностики высоковольтных выключателей — DCRT-200, которая предназначена для определения технического состояния дугогасительного контакта в элегазовых выключателях.
В системах энергоснабжения широкое распространение получили элегазовые высоковольтные выключатели. Их конструкция включает два типа контактов: главный контакт (по которому протекает ток в нормальном режиме работы) и дугогасительный контакт (который напрямую отвечает за гашение дуги при коммутации высоковольтного выключателя в нормальных и аварийных режимах). Дугогасительный контакт подвергается наибольшему износу, особенно при коммутации коротких замыканий. Его наконечник сделан из тугоплавкого металла, чтобы выдерживать процесс горения дуги, но со временем данный контакт изнашивается, укорачивается, на поверхности появляется эрозия, и при достижении определенной длины данный выключатель не сможет выполнять свою основную функцию, что может привести к аварийным ситуациям.
Несмотря на то, что элегазовые выключатели рассчитаны на длительную эксплуатацию (до 30 лет), российские и зарубежные производители (ABB, SIEMENS, AREVA, УЭТМ, ЗЭТО и др.) рекомендуют регулярно контролировать состояние дугогасительных контактов при каждом техническом обслуживании для своевременного выявления износа и предотвращения аварийных ситуаций.
Диагностика дугогасительного контакта заключается в измерении его остаточной длины, что позволяет определить степень износа. Существует два основных способа выполнения диагностики.
Первый способ — механический. Заключается в разборке полюса выключателя и измерении длины контакта. Данный способ является достаточно трудозатратным, так как для разбора камеры выключателя необходимо откачать элегаз, демонтировать дугогасительную камеру и произвести разбор самой камеры, и только после измерить дугогасительный контакт.
Второй способ — динамическое измерение контактного сопротивления (DCRM). Заключается в одновременном измерении сопротивления и хода контакта. Так как у дугогасительного контакта омическое сопротивление выше, чем у главного, то с помощью этой разницы можно определить длину дугогасительного контакта. Этот способ позволяет без разборки выключателя графически определить длину дугогасительного контакта и сделать вывод
о необходимости проведения обслуживания. Такой метод измерения является наиболее предпочтительным, так как не требует разборки выключателя и может быть выполнен в рамках периодических испытаний.
Для реализации второго способа компанией СКБ ЭП был разработан прибор DCRT-200, который позволяет измерить динамическое сопротивление дугогасительного контакта безразборным методом (метод DCRM) без вмешательства в работу привода выключателя и разборку дугогасительной камеры. Измерения выполняются при штатном отключении выключателя, отключенного от рабочего напряжения.
Основные возможности DCRT-200 включают оценку остаточной длины тугоплавкой головки дугогасительного контакта, определение состояния поверхности, а также эрозии розеточной части дугогасительного контакта. Кроме того, DCRT-200 способен определять состояние поверхности, включая эрозию, подвижной и неподвижной частей главного контакта.
Устройство DCRT-200 дополняет и расширяет область применения приборов ПКВ/М7 и ПКВ/У3 производства СКБ ЭП. При совместной работе данные по ходу контактов получаются с приборов ПКВ, а данные по сопротивлению передаются с DCRT-200, что позволяет наложить график сопротивления на график хода и, соответственно, определить длину дугогасительного контакта. DCRT-200 не имеет собственного экрана, поэтому все графические измерения передаются на ПКВ/М7 или напрямую на компьютер при совместной работе с ПКВ/У3.
ОПЫТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Специалистами СКБ ЭП были проведены измерения до испытаний и после, по результатам которых были зафиксированы графики работы основного и дугогасительного контактов.
Рис. 1. До испытаний длина дугогасительного контакта составляла 20,3 мм, собственное время отключения — 22 мс, полный ход — 135,2 мм Рис. 2. После испытаний длина дугогасительного контакта изменилась и составляет 11,5 мм, собственное время отключения — 20,03 мс, полный ход — 134,5 мм
На рисунках 1 и 2 показаны результаты измерений до и после семи испытаний на отключающую способность токов КЗ, которые составляли 40 кА.
На графике: кривая синего цвета — зависимость сопротивления от времени (по нему видно, когда начинает работать дугогасительный контакт); оранжевого — зависимость хода от времени.
На графиках видно, что после испытаний дугогасительный контакт уменьшился примерно на половину. Данный вид диагностики (особенно в сравнении с помощью графиков) позволяет оценить состояние дугогасительных контактов без разбора дугогасительной камеры. Из чего можно сделать вывод, что с помощью продемонстрированного метода можно значительно сократить затраты средств и времени на данные работы и продлить срок службы того или иного выключателя.
DCRT-200 от СКБ ЭП представляет собой современное решение в области диагностики и контроля состояния дугогасительных контактов элегазовых выключателей. Данное устройство позволит специалистам эффективно оценивать состояние контактов без необходимости разборки оборудования, что значительно сократит затраты времени и ресурсов, а также повысит безопасность и надежность энергетических объектов в целом. 
