Развитие повреждений при наличии дефектного

Контактного соединения

       Наличие дефектного контактного соединения в КРУ или ЗРУ может привести к перекрытию больших воздушных промежутков при воздействии на это контактное соединение тока междуфазного КЗ. При воздействии тока КЗ в любом контактном соединении происходит подплавление контактных площадок. При расчете и конструировании разъемных контактных соединений это явление рассматривается как положительное, так как расплавление контактных площадок приводит к свариванию контактного соединения, и тем самым к уменьшению его переходного сопротивления.

Рис. 1. Схема развития повреждения дефектного контактного соединения при воздействии токов КЗ, сопровождающихся подплавлением контактных площадок и динамическими усилиями, воздействующими на расплавленный металл контакта.

 Однако, уменьшение общей площади контактных площадок или контактного давления приводит к увеличению переходного сопротивления контактного соединения, увеличению количества тепла, выделяющегося при протекании тока КЗ и объема расплавленного металла. На этот расплавленный металл, также как и на шины, по которым протекает ток КЗ, воздействуют мощные электродинамические усилия, что приводит к выплескиванию расплавленного металла в междуфазное пространство и перекрытию больших воздушных промежутков в зоне расположения дефектного контактного соединения. Так как время действия релейных защит, отключающих питающий трансформатор, достаточно велико, и составляет одну и более секунд, то возникновение междуфазного КЗ в распредустройстве приводит к большому объему повреждений оборудования, что затрудняет выявление первопричины происшедшего. Выявить первоисточник такого повреждения удается, локализовав повреждение только на том участке, где происходит перекрытие воздушного промежутка из-за выплеска металла из контактного соединения. Для этого необходимо выполнить два мероприятия: покрытие гидрофобной пастой изоляции распредустройства, исключающее перекрытия изоляции по отложившимся на её поверхности продуктам горения дуги, и ускорение действия релейной защиты, например, устройством логической защиты шин, отключающей вводной выключатель при любом перекрытии в распредустройстве. Именно таким путем удалось выявить причину ежегодных перекрытий в КРУН-10 кВ пс N 20 Ленэнерго в 1979 году. На этой подстанции медные наконечники были припаяны оловянисто-цинковым припоем к алюминиевым жилам кабелей. При воздействии токов КЗ этот припой расплавлялся и выплескивался в междуфазное пространство, что приводило к перекрытию воздушных промежутков длиной около 60 см. После замены всех паяных наконечников на опрессованные повреждения полностью прекратились. Необходимо отметить, что на всех восьми секциях 10 кВ этой подстанции ток однофазного замыкания на "землю" составляет от 150 до 200 А и что компенсация отсутствует, однако устранение истинной причины перекрытий привело к надежной работе оборудования и при отсутствии компенсации емкостных токов. Аналогичные наблюдения имеются и по другим подстанциям Ленэнерго и других энергосистем.

Косвенным подтверждением версии о дефектных контактах, как о первопричине повреждения, может служить послеаварийное обследование контактных соединений неповрежденных секций подстанции. Так, на подстанции Южная Липецкэнерго в 1991 году произошло повреждение нескольких ячеек КРУ-6 кВ при повреждении отходящих кабелей сторонней организацией, сопровождавшимся междуфазным КЗ, которое было квалифицировано по причине возникновения перенапряжений. В том же году при обследовании контактных соединений тепловизором на этой подстанции были выявлены перегревы втычных контактов до 160 °С при токах меньше номинального. При КЗ на таком присоединении выплавление контактов с последующим перекрытием воздушных промежутков неизбежно.

Если при расследовании повреждения установлено, что в начале событий произошло двух- или трехфазное КЗ на одном из элементов сети, то возникновение перенапряжений, как причина дальнейшего развития повреждения маловероятно, так как КЗ вносит наибольшее из возможных затухание в контур нулевой последовательности сети, в котором происходит развитие резонансных колебаний или накопление зарядов на емкости фаз сети, что исключает развитие перенапряжений. Более вероятно развитие повреждения по рассмотренной схеме, и в этом случае необходимо принимать меры по улучшению состояния контактных соединений, а не меры защиты от перенапряжений.