Контроль изоляции электроустановок и электрических сетей горных предприятий

1 Лекция №11 Контроль изоляции электроустановок и электрических сетей горных предприятий Одной из основных мер обеспечения требуемого уровня электробезопасности на горных предприятиях является поддержание состояния изоляции электроустановок и электрических сетей на достаточно высоком уровне. На горных предприятиях контроль за состоянием изоляции подразделяется на следующий: - периодический при снятом напряжении с токоведущих частей электроустановок; - непрерывный при рабочем напряжении электроустановок и электрических сетей. На открытых горных работах и обогатительных фабриках периодические измерения сопротивления изоляции проводятся в соответствии с требованиями с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (2003 года). При этом периодичность измерений сопротивления изоляции отдельных участков сети и электроустановок, находящихся в особо опасных помещениях и приравненных к ним наружных установках, составляет не реже 1 раза в год. Измерения должны производится мегомметрами на напряжение 1000 В в течение 1 минуты. Минимально допустимое значение сопротивления изоляции элементов электрических сетей составляет не менее 0,5 МОм. В подземных горных выработках измерение сопротивления изоляции отдельных электроустановок и кабелей должно производится перед включением после монтажа и переноски, после аварийного отключения защиты, а также после длительного пребывания в бездействии, но не реже одного раза в 3 месяца. Сопротивление изоляции относительно земли электрических установок и кабелей на номинальные напряжения 127 – 1140 В переменного тока, применяемых в шахте, должно быть не ниже следующих норм: - электродвигателей добычных и проходческих машин – 0,5 Мом; - электродвигателей других шахтных машин, осветительных трансформаторов, пусковых агрегатов и ручных электросверл – 1 Мом; 2 - пусковой и распределительной аппаратуры, бронированных и гибких кабелей любой длины – 1 Мом на фазу. Измерение сопротивления изоляции машин постоянного тока и асинхронных двигателей напряжением до 1000 В производится мегомметром с напряжением 1000 В, а выше 1000 В – мегомметром с напряжением 2500 В. Минимальные значения величин сопротивления изоляции электрических машин при температуре 10 – 30 град.С составляют: - сопротивление изоляции обмотки статора электродвигателей переменного тока до 1000 В – 0,5 Мом; - - сопротивление изоляции обмотки статора электродвигателей переменного тока выше 1000 В – 6,0 Мом. Электрические установки и кабели, сопротивление изоляции которых не соответствует нормам, должны быть отсоединены от сети для проведения мероприятий по повышению сопротивления изоляции или ремонта. При сопротивлении изоляции ниже 0,1 Мом сушка производится внешним нагревом или продувкой сухим горячим воздухом (70 – 80 град.С). В качестве нагревателей могут применяться лампы накаливания, электронагревательные элементы, калориферные установки. При сопротивлении изоляции выше 0,1 Мом сушка производится электрическим током, для чего обмотки электродвигателя подключаются на пониженное напряжение, составляющее 3 – 5% номинального. При этом ток должен быть равен 50 – 60% номинального. Перед вводом в эксплуатацию кабель с выполненными концевыми заделками как новы, так и отремонтированный, должен быть испытан повышенным напряжением. Изоляция новых и отремонтированных кабелей с концевыми заделками на напряжение до 1000 В должна выдерживать испытательное напряжение не ниже 2500 В в течение 1 минуты. Изоляция новых кабелей на напряжение 6 кВ с концевыми заделками кабелей, находящихся в эксплуатации, а также отремонтированных, должна выдерживать испытательное напряжение не ниже 12 кВ выпрямленного тока в течение 5 минут. Периодические испытания кабелей производятся не реже одного раза в год. При периодических испытаниях у кабеля проверяют целостность жил и экранирующей оплетки. При наличии обрывов кабель к эксплуатации не допускается. При подготовке высоковольтного кабеля на 6 – 10 кВ к испытаниям необходимо: 3 - отключить кабель от сети, отсоединить кабель от приключательного пункта и разрядить; - установить предупредительные плакаты «Стой», «Напряжение!» и выставить контрольные посты вдоль трассы кабеля; - осмотреть шланговую оболочку для выявления наружных повреждений и последующего ремонта; - тщательно осмотреть концевые заделки для контроля чистоты поверхности силовых жил, при обнаружении трещин произвести ремонт; - проверить целость силовых и заземляющих жил, экранирующих оплеток, после чего заземляющую жилу соединить с экранирующими оплетками на обоих концах кабеля; Измерить сопротивление изоляции силовых жил мегомметром на 2500 В, после каждого измерения необходимо произвести разрядку жилы на «землю». Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой жиле кабеля. Две другие жилы, экраны и заземляющая жила в момент испытания соединяются между собой и заземляются, повышение выпрямленного напряжения производится плавно со скоростью не более 0,5 кВ/сек. При достижении испытательного напряжения следует постоянно следить за величиной тока утечки, который не должен превышать 0,2 мА. При возрастании тока утечки или появлении импульсных толчков допускается увеличение испытательного напряжения на 0,5 – 2,0 кВ/сек с целью пробоя дефектного участка изоляции. При этом длительность испытаний увеличивают до 15 минут. Если при испытаниях кабеля не последует пробоя изоляции, то испытанный кабель считается годным к эксплуатации. Отсчет показаний микроамперметра производится на последней минуте испытания. Снятие испытательного напряжения производится плавно. После отключения испытательного аппарата от сети производится разрядка испытанной жилы с помощью заземляющей штанги. Испытание гибких высоковольтных кабелей на 6 – 10 кВ повышенным напряжением производится специально обученными лицами, одно из которых должно иметь квалификационную группу не ниже IV. При периодических испытаниях кабеля на напряжение до 1000 В с помощью мегомметра работы могут выполняться одним обученным лицом с квалификационной группой III. 4 Для повышения надежности изоляции гибких кабелей и повышения безопасности эксплуатации электроустановок карьеров в «Инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности» (РД 06-572-03) предписано следующее: П.254. Запрещается перемещение кабеля волоком по почве с применением механизмов. Допускается производить перемещение кабеля с помощью ковша экскаватора или механизмов с применением приспособлений, исключающих повреждение и волочение кабеля. (Имеются в виду приспособления, ограничивающие радиус изгиба кабеля). П.257. При прокладке кабельных линий, питающих передвижные электроустановки, должна исключаться возможность примерзания кабеля, ударов и раздавливания кусками породы, наезда на него транспортных средств. П.259. На обводненных участках кабель должен быть поднят на «козлы», расстояние между которыми не более 10 м, и располагаться над поверхностью воды на высоте не менее 0,3 м. П.260. У механизмов, не снабженных кабелеприемным барабаном, излишек кабеля должен быть расположен на выровненной площадке вне рабочей зоны механизма петлями с расстоянием в свету между соседними петлями не менее 0,2 м. П.282. Запрещается держать гибкие кабели под напряжением в виде «бухт» и «восьмерок». Непрерывный контроль состояния изоляции электроустановок и электрических сетей напряжением 6 – 35 кВ на горных предприятиях выполняется действующими, как правило, на отключение устройствами защиты от однофазных замыканий на землю. Коэффициент чувствительности для минимального режима работы при однофазных замыканиях на землю, определяемый отношением тока замыкания к току срабатывания защиты, должен быть не менее 1,5 на основном участке и не менее 1,2 на смежном. Защита от однофазных замыканий на землю, действующая на отключение, должна выполняться, как правило, двухступенчатой. Первая ступень должна выполняться без выдержки времени. Выдержка времени защит последовательно включенных распределительных устройств должна возрастать по мере удаления от распредустройства первой ступени. Выдержка времени между ступенями защиты должна быть не более0,5 сек. 5 Общее время отключения поврежденного участка первой ступенью защиты от однофазных замыканий на землю должно быть не более 0,2 сек, второй ступенью защиты с учетом выдержки времени – не более 0,7 сек. Для одиночных неразветвленных ЛЭП (трансформатор–линия– потребитель) защита от однофазных замыканий на землю с действием на отключение без выдержки времени может выполняться одноступенчатой, с использованием трансформатора тока нулевой последовательности. В разветвленных электрических сетях должно быть обеспечено устройство селективной защиты, устанавливаемой: - в ПП или КРП – без выдержки времени; - на отходящих присоединениях КРП – с выдержкой времени не более 0,5 сек; - на отходящих присоединениях КТП или ПКТП – с выдержкой времени не более 0,7 сек. Неселективная резервная защита должна действовать с выдержкой времени не более 1 сек на отключение секции шин или питающего трансформатора с последующим запретом автоматического включения резерва (АВР) или автоматического повторного включения (АПВ). Устройства основной и резервной защиты должны быть постоянно включены в работу. Проверка и контрольная наладка (испытание) основной селективной защиты от замыкания на землю должны производиться не реже одного раза в шесть месяцев, а резервной – не реже одного раза в год. При защите от однофазных замыканий с действием на сигнал разрешается эксплуатировать сеть с однофазным замыканием на землю в течение времени, необходимого для проведения соответствующих переключений, обеспечивающих резервное питание, безаварийного останова и т.п., но не более двух часов, если потенциалы на заземляющей сети (корпусах электрооборудования) не превышают длительно допустимых значений. На шахтах защита от замыканий на землю должна быть также на линиях, питающих центральные подземные подстанции (ЦПП). На линиях, отходящих от ЦПП, защита от замыканий на землю должна быть мгновенного действия (без выдержки времени). Общее время отключения поврежденной линии должно быть не более 0,2 сек. 6 На линиях, питающих ЦПП, допускается применение защиты от замыканий на землю с выдержкой времени до 0,7 сек. Проверка работоспособности (частичная проверка) устройств первой ступени защиты от однофазных замыканий на землю должна производится не реже одного раза в 6 месяцев, второй ступени защиты – не реже одного раза в год. В случае правильного срабатывания защиты в указанные сроки можно считать это проверкой работоспособности. Полные плановые проверки должны производится не реже одного раза в три года. Непрерывный контроль состояния изоляции электрических сетей напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью осуществляется с помощью защиты от утечек тока на землю (реле утечки). Эта защита должна быть быстродействующей с автоматическим отключением электрической сети в случаях возникновения в ней опасности поражения электрическим током. При этом общее время отключения поврежденной сети не должно превышать 0,2 секунды при напряжении сети до 660 В включительно, а в сетях 1140 В общее время отключения не должно превышать 0,12 секунды. Исправность действия (срабатывания) реле утечки тока должна проверяться на открытых горных работах технологическим персоналом (экипажами горных машин) в начале каждой рабочей смены. В подземных выработках шахт реле утечки тока должны проверять ся на срабатывание перед началом каждой смены лицом технического надзора участка либо по его указанию – электрослесарем. Аппараты защиты с самоконтролем исправности могут проверяться один раз в сутки в ремонтную смену. Общее время отключения сети под действием аппарата защиты от токов утечки должно проверяться не реже одного раза в 6 месяцев, а также при перестановке реле утечки или автоматического выключателя. Проверку реле утечки в комплекте с автоматом должны проводить специально обученные и аттестованные лица (не менее двух), одно из которых должно иметь квалификационную группу не ниже IV. Результаты проверки реле утечки в комплекте с автоматом на время срабатывания должны заноситься в оперативный журнал.