Уред за изпитване на повишено напрежение на промишлена честота. Тестване на електрическо оборудване

РЕЗЮМЕ

Измерването е един от основните методи за наблюдение на изолацията на електрическото оборудване високо напрежение. По време на измерванията се контролират абсолютната стойност на tg δ, промените в tg δ в сравнение с предишни измервания и в някои случаи зависимостта на tg δ от напрежението се премахва.

за измерване се използва високо напрежение. измервателен мостСхема на Шеринг.

Мониторингът на частичните разряди позволява да се прецени скоростта на електрическо стареене на изолацията. При електрическия метод за контрол на разрядните разряди скокът на напрежението през изолацията и големината на привидния заряд се записват.

Контролни въпроси

1. Какви изолационни свойства характеризират ъгъла на диелектрични загуби?

2. Как се извършва контролът на изолацията чрез измерване на ъгъла на диелектрични загуби?

3. Какво означава името<четырехплечий уравновешенный мост променлив токспоред схемата за споделяне>?

5. Обяснете принципа на действие на моста на Шеринг и възможността за измерване на ъгъла на диелектричните загуби. Запишете уравненията на равновесието за моста.

6. Защо и как да контролираме частичните разряди в изолацията?

ИЗОЛАЦИЯ НА НЯКОИ ВИДОВЕ СЪОРЪЖЕНИЯ ЗА КОНТРОЛ НА ПРЕНАПРЕЖЕНИЕ. ТЕСТОВЕ

Тестовете за изолация с повишено напрежение позволяват идентифицирането локални дефекти, които не се откриват с други методи ; освен това този метод на изпитване е директен начин за контрол на способността на изолацията да издържа на пренапрежения и дава известна увереност в качеството на изолацията. Към изолацията се прилага тестово напрежение, надвишаващо работното напрежение, и нормалната изолация издържа теста, докато дефектната изолация се пробива.

При профилактични или следремонтни тестове се проверява способността на изолацията да работи безотказно до следващите редовни тестове. Контролът на изолацията чрез повишено напрежение дава само косвена оценка на дългосрочната електрическа якост на изолацията и основната му задача е да провери липсата на груби концентрирани дефекти.

Тестови напрежения за ново оборудване в производствените предприятия се определя GOST 1516.2-97 и кога превантивни опити изпитвателните напрежения се вземат с 10-15% по-ниски от фабричните стандарти. Това намаление взема предвид стареенето на изолацията и намалява риска от натрупване на дефекти, които се появяват по време на изпитването.

Контролът на изолацията чрез повишено напрежение при работни условия се извършва за определени видове оборудване (въртящи се машини, захранващи кабели) с номинално напрежение не по-високо от 35 kV , тъй като при по-високи напрежения тестовите настройки са твърде обемисти.

Тестването на свръхнапрежение използва три основни типа тестови напрежения: свръхнапрежение на мощността, честотно пренапрежение, изправено постоянно напрежение и импулсно тестово напрежение (стандартни мълниеносни импулси).

Основният тип изпитвателно напрежение е захранващо честотно напрежение . Време за нанасяне това напрежение - 1 мин, и изолацията се счита за преминала теста , ако през това време не е наблюдавана повреда или частична повреда на изолацията. В някои случаи се извършват тестове за напрежение повишена честота(обикновено 100 или 250 Hz).

При голям капацитет на тестваната изолация (при тестване на кабели, кондензатори) е необходимо използването на тестово оборудване с висока мощност, поради което такива обекти най-често се тестват повишено постоянно напрежение . По правило при постоянно напрежение диелектричните загуби в изолацията, водещи до нейното нагряване, са с няколко порядъка по-ниски, отколкото при променливо напрежение със същата ефективна стойност; освен това интензивността на частичните разряди е много по-ниска. При такива тестове натоварването върху изолацията е значително по-малко, отколкото при тестовете AC напрежение, следователно, за разрушаването на дефектна изолация е необходимо по-високо директно напрежение от тестовото променливо напрежение.

При изпитване с постоянно напрежение допълнително се контролира токът на утечка през изолацията. Времето за прилагане на постоянно изпитвателно напрежение е от 5 до 15 минути. Счита се, че изолацията е преминала теста, ако не е пробита и стойността на тока на утечка не се е променила или намаляла до края на теста.

Недостатъкът на постоянното изпитвателно напрежение е, че това напрежение се разпределя през дебелината на изолацията в съответствие със съпротивлението на слоевете, а не в съответствие с капацитета на слоевете, както при работно напрежение или пренапрежение. Поради тази причина съотношенията на изпитвателните напрежения към работните напрежения на отделните изолационни слоеве са значително различни.

Третият вид изпитвателно напрежение е стандартни мълниеносни импулси напрежение с време на нарастване от 1,2 µs и продължителност до полузатихване от 50 µs. Тестовете за импулсно напрежение се извършват, тъй като изолацията е изложена на мълнии с подобни характеристики по време на работа.

Ефектът на мълниеносните импулси върху изолацията се различава от този на 50 Hz напрежение поради много по-високата скорост на промяна на напрежението, което води до различно разпределение на напрежението върху сложна изолация като изолацията на трансформатора; освен това, самият процес на разрушаване при кратки времена се различава от процеса на разрушаване при честота 50 Hz, който се описва от волт-секундните характеристики.

Поради тези причини тестването с напрежение на захранващата честота в някои случаи не е достатъчно.

Въздействието на пренапреженията на мълния върху изолацията често се придружава от работата на защитни разрядници, които прекъсват вълната на пренапрежение няколко микросекунди след нейното начало и следователно при тестове импулсите прекъсват 2–3 μs след началото на импулса също използван ( срязани стандартни импулси на мълния ).

Амплитуда на импулсасе избира въз основа на възможностите на оборудването, което предпазва изолацията от пренапрежение, с някои маржове и въз основа на възможността за натрупване на скрити дефекти по време на многократно излагане импулсно напрежение. Специфичните стойности на тестовите импулси се определят съгласно GOST 1516.1-76.

Тестове вътрешна изолация извършва се по тритактов метод. Към обекта се прилагат три импулса с положителна и отрицателна полярност, първо пълни и след това прекъснати. Интервалът от време между импулсите е най-малко 1 минута. Счита се, че изолацията е преминала теста, ако по време на теста не са възникнали повреди и не са открити повреди. Техниката за откриване на повреда е доста сложна и обикновено се извършва чрез осцилографски методи.

Външна изолацияоборудването се тества по метода на 15 удара, когато към обекта с интервал от най-малко 1 мин. Приложени са 15 импулса от двете полярности, както пълни, така и отрязани. Счита се, че изолацията е преминала теста, ако във всяка серия от 15 импулса е имало не повече от два пълни разряда (припокривания).

7.2. Изпитване на изолация на кабели, трансформатори и високоволтови втулки

Всички видове тестове могат да бъдат разделени на три основни групи, които се различават по предназначение и съответно по обем и стандарти:

Тестване на нови продукти в завода-производител;

Изпитвания след полагане или монтаж на ново оборудване, изпитания след основен ремонт;

Периодични профилактични изследвания.

Изискванията за изпитване на изолацията на кабели, трансформатори и втулки за високо напрежение са определени отделно за тези три групи за изпитване.

1. Кабели

Тестовите напрежения за кабелите се задават в съответствие с очакваното ниво на вътрешно и мълниеносно пренапрежение.

В производствени предприятиянапълнените с масло кабели и кабелите с импрегниране с нисък вискозитет се тестват с повишено напрежение на захранващата честота (около 2,5 U nom). Кабелите с вискозна импрегнация и газовите кабели за предотвратяване на повреда на изолацията се изпитват с изправено напрежение от порядъка на (3.5..4) U nom, като U nom е линейно при работни напрежения от 35 kV и по-малко и фазово при работни напрежения от 110 kV и повече.

След полагане на кабели, след основен ремонт и по време на профилактичен тестизолацията на кабела се тества с повишено изправено напрежение. Времето за изпитване на кабели с напрежение 3..35 kV е 10 минути за кабела след полагане и 5 минути след основен ремонт и по време на превантивни изпитвания.

За кабели с напрежение 110 kV времето за прилагане на изпитвателно напрежение е 15 минути на фаза. Честотата на превантивните тестове варира от два пъти годишно до 1 път на три години за различни кабели.

При тестване контролиран ток на утечка , чиито стойности са в диапазона от 150 до 800 μA / km за нормална изолация. Измерено преди и след тестване изолационно съпротивление .

И днес ще говорим за тестване на кабели с импрегнирана хартия, пластмасова и гумена изолация с повишено изправено напрежение.

Контролът на изолацията на захранващ кабел с напрежение над 1000 (V) се извършва по метода на приложеното напрежение, което позволява да се открият дефекти, които могат да намалят диелектричната якост на неговата изолация по време на по-нататъшна работа на кабела.

Подготовка за изпитване на кабела с повишено напрежение

Нека ви напомня веднага, че служител на възраст над 18 години, който е преминал специално обучение и проверка на знанията (отразени в таблицата на специалната работа на неговия сертификат), има право да провежда тестове с високо напрежение (тестове с високо напрежение). Изглежда така.

Между другото, за вас специално създадох онлайн — можете да проверите знанията си.

Преди да тествате захранващия кабел с повишено изправено токово напрежение, е необходимо да го проверите и да избършете фуниите от прах и мръсотия. Ако по време на проверката са видими дефекти в изолацията или външната повърхност на кабела е силно замърсена, тогава е забранено да се започне изпитване.

Трябва да обърнете внимание и на температурата на околната среда.

Температурата на околната среда трябва да бъде само положителна, тъй като при отрицателни температури на въздуха и ако има водни частици вътре в кабела, те ще бъдат в замръзнало състояние (ледът е диелектрик) и такъв дефект няма да се появи по време на тест с високо напрежение .

Непосредствено преди тестването на кабела с повишено напрежение е необходимо да се измери съпротивлението на неговата изолация. Можете да прочетете повече за това в статията. .

Както казах по-горе, тестът на захранващите кабелни линии се извършва с повишено напрежение на ректифицирания ток.

Увеличеното изправено напрежение се прилага към всяка жила на захранващия кабел на свой ред. По време на теста другите кабелни жила и метални обвивки (броня, екрани) трябва да бъдат заземени. В този случай незабавно проверяваме здравината на изолацията между сърцевината и земята, както и по отношение на други фази.

Ако захранващият кабел е направен без метална обвивка (броня, екран), тогава прилагаме повишено напрежение на ректифицирания ток между сърцевината и другите жила, които първо свързваме помежду си и към земята.

Разрешено е да се тестват с повишено напрежение всички жила на захранващия кабел наведнъж, но в този случай е необходимо да се измерват токовете на утечка във всяка фаза.

Изключваме напълно захранващия кабел от или шината и отделяме жилата на разстояние повече от 15 (cm) една от друга.

Разбрахме тестовата верига за изправеното напрежение на захранващите кабели. Сега трябва да вземем решение за размера и продължителността на тестовете. За да направите това, отворете настолните книги: PTEEP и PUE.

Можете да използвате и електронната версия на тези книги. Предлагам ви да изтеглите точно сега и напълно безплатно електронната версия.

Направих задачата малко по-лесна за вас и съставих обща таблица, като взех предвид изискванията на PUE (глава 1.8, точка 1.8.40) и PTEEP (Приложение 3.1., Таблица 10).

Продължителността на изпитване на кабелни линии с напрежение до 10 (kV) с хартиена и пластмасова изолация след монтаж е 10 минути, а по време на работа - 5 минути.

Продължителността на изпитването на кабелни линии с напрежение до 10 (kV) с гумена изолация е 5 минути.

Сега нека разгледаме нормализираните стойности на токовете на утечка и коефициентите на асиметрия при тестване на кабелни линии с повишено изправено токово напрежение.

Тук има леко несъгласие между PUE и PTEEP (стойностите от PTEEP са посочени в скоби).

Ако захранващият кабел е изолиран с омрежен полиетилен, например PvVng-LS(B)-10, тогава не се препоръчва да го тествате с постоянно (ректифицирано) напрежение, освен това неговото изпитвателно напрежение е значително различно. Говорих за това по-подробно в отделна статия за.

Тестери за захранващи кабели

Е, ние плавно преминахме към това, което се използва за тестване на кабели с повишено напрежение на ректифицирания ток. В нашия използваме или тестовия апарат AII-70, или AID-70, или IVK-5. Последните две устройства се използват най-често на пътя.

Ще говорим по-подробно за тези устройства в следващите статии и ако не искате да пропуснете пускането на нови статии на сайта, тогава се абонирайте за получаване на известия по пощата.

Метод за изпитване на кабела с повишено напрежение

Да предположим, че трябва да проведем експлоатационни тестове на захранващ кабел 10 (kV) от марката AASHv (3x95).

С помощта на апарата AII-70 или IVK-5, със скорост 1-2 (kV) в секунда, повишаваме изпитвателното напрежение до стойност от 60 (kV). От този момент започва обратното броене. През всичките 5 минути внимателно следим големината на тока на утечка. След изтичане на времето записваме получения ток на утечка и го сравняваме със стойностите в таблицата по-горе. След това изчисляваме коефициента на асиметрия на токовете на утечка по фази - той трябва да бъде не повече от 2, но понякога може да бъде повече (виж таблицата).

Коефициентът на дисбаланс се определя чрез разделяне на максималния ток на утечка на минималния ток на утечка.

След тестване на кабела с високо напрежение, той трябва да бъде произведен отново.

Счита се, че кабелът е преминал теста, ако:

• по време на теста не е настъпил срив, пламък или повърхностни разряди
• по време на теста няма увеличение на тока на утечка
• стойността на съпротивлението на изолацията на кабела не е намаляла

На практика се случва токовете на утечка да надвишават стойностите, посочени в таблиците. В този случай кабелът се пуска в експлоатация, но периодът на следващото му изпитване се намалява.

Ако по време на теста токът на утечка започне да се увеличава, но повредата не настъпи, тогава тестът трябва да се проведе не за 5 минути, а повече. Ако след това не настъпи повреда, тогава кабелът се пуска в експлоатация, но периодът на следващото му изпитване се намалява.

Резултати и протокол от изпитване на кабел с повишено напрежение

След тестване на кабела с повишено напрежение на ректифицирания ток е необходимо да се състави протокол. По-долу ще ви дам форма на протокол (пример), използвана от нашата електротехническа лаборатория (щракнете върху снимката за уголемяване).

P.S. Това завършва статията за тестване на кабела с повишено напрежение. Ако имате въпроси относно материала, попитайте ги в коментарите.

Страница 5 от 5

Произведено от М.

а) изолация на първичните намотки.

VT с отслабена изолация на една от клемите не се изпитват. Разрешено е да се изпитват измервателни трансформатори заедно с шини. В този случай изпитвателното напрежение се взема съгласно стандартите за електрическо оборудване с най-ниско ниво на изпитвателно напрежение. Изпитването на високо напрежение на токови трансформатори, свързани към силови кабели 6-10 kV, се извършва без шини заедно с кабели съгласно стандартите, приети за силови кабели. Тест за пренапрежение без окабеляване на електрическото оборудване се извършва за всяка фаза поотделно с другите две заземени фази.

Стойността на изпитвателното напрежение се взема в съответствие с табл. 7. За TT продължителността на изпитването е 1 min, ако основната изолация е порцеланова, течна или хартиено-маслена, и 5 min, ако основната изолация се състои от твърди органични материали или кабелни маси; за VT продължителността на теста е 1 мин.

Таблица 7. Едноминутно изпитвателно напрежение на мощностна честота за апарати, измервателни трансформатори, изолатори и втулки

*Апаратура - силови превключватели, товарни превключватели, разединители, сепаратори, късосъединители, заземители, предпазители, вентилни отводители, комплектни разпределителни уредби, комплектни екранирани токопроводници, съединителни кондензатори.

**Други видове изолации включват маслено-хартиена изолация, изолация от твърди органични материали, кабелни маси, течни диелектрици, както и изолация от порцелан в комбинация с изброените диелектрици.

б) изолация на вторичните намотки и достъпните свързващи болтове.

Произвежда се с напрежение 1000 V за 1 min.

Тестът с честота на захранване от 1000 V може да бъде заменен с измерване на едноминутната стойност на изолационното съпротивление с мегер при 2500 V.

При изпитване с мегер за 2500 V е възможно да не се измерва съпротивлението на изолацията с мегер за напрежение 500 - 1000 V. Изолацията на достъпните анкерни болтове се тества при отваряне на измервателни трансформатори.

Определение за грешка.

Произведен след основен ремонт.

Реалният КТ въвежда известна грешка както в измерената стойност (грешка на тока), така и във фазата на вторичния ток (грешка на ъгъла).

На фиг. 12 показва електрическата схема, еквивалентната верига и векторната диаграма на КТ. Както следва от фигурата, когато ток I 1 протича през първичната намотка, в магнитната верига се създава променлив магнитен поток Ф 1. Последният, пресичайки вторичната намотка, индуцира в нея ЕДС, под въздействието на който протича ток I 2. Този ток създава магнитен поток Ф 2 в магнитната верига, насочен противоположно по протежение на страната Ф 1. В резултат на това в магнитопровода се установява резултантният поток Ф 0 = Ф 1 - Ф 2, който е няколко процента от основния поток Ф 1. Полученият поток е източникът на горните КТ грешки. Този извод следва от векторната диаграма, която отразява връзката между отделните параметри на КТ.

Векторната диаграма представлява текущия вектор вторична намотка I 2 (и пропорционален на него вектор mfs F 2), вектори на активни и индуктивни компоненти на падане на напрежение във вторичната намотка и натоварване, съответно İ 2 r 2, İ 2 x 2, İ 2 r 2, İ 2 · x 2 . Геометричната сума на тези вектори съответства на вектора на емф. вторична намотка Ė 2 , която води вектора на тока на тази намотка под ъгъл α .

Магнитният поток 0 изпреварва създаваната от него ЕДС. 2 под ъгъл 90 0 . Векторът на общата m.f.s. намагнитването 0 води вектора 0 под ъгъл φ. Последното характеризира съотношението на активния компонент на м.ф.с. намагнитване в магнитната верига F 0a към нейната индуктивна съставка 0p. Вектор m.f.s. първична намотка 1 е геометричната сума от вектори 0 и 2 (последният е завъртян на 180 0 в диаграмата). Вектор 1 е малко по-голям от вектор 2 и ъгълът между тях е малко по-малък от 180 0 . В тази връзка възникват грешки в реалните КТ.

Текущата грешка се определя като относителната стойност на аритметичната разлика между действителния вторичен ток Iq и първичния ток, намален към вторичната намотка I’ l = I 1 / K I, номинален, т.е.

където K I nom е номиналното съотношение на трансформатора на КТ.

Тъй като вектор 2 винаги е по-малък от вектор 1, текущата грешка се присвоява със знак минус. Положителната токова грешка, срещана в КТ, се получава в резултат на мерки, взети за намаляване на грешката (компенсация на завъртане - т.е. намаляване на броя на завоите на вторичната намотка и т.н.).

Ъгловата грешка е ъгълът между вектор i 1 и завъртян на 180 0 вектор i 2 . Ъгловата грешка се изразява в минути или сантирадиани и

се счита за положителен, ако векторът i 2 , завъртян на 180 0 , е пред вектора i 1

Стойностите на грешката определят класа на точност на операцията CT (Таблица 8).

Ориз. 12. електрическа схема, еквивалентна схема и векторна диаграма на токов трансформатор

В зависимост от натоварването на вторичната намотка, един и същ КТ може да работи в различни класове на точност. При увеличаване на натоварването над номиналното в даден клас на точност, CT започва да работи в най-лошия клас на точност.

Таблица 8 Гранични стойности за токови, ъглови и общи грешки на CT за измервания и за защита

Токовите трансформатори за измервателни вериги се проверяват за точност в класа на точност, изискван за измервателните уреди, въз основа на натоварването от уредите. За лабораторни измервания се използват CT от клас 0,2; за свързващи измервателни уреди - 0,5; за свързване на таблови устройства - клас 1 или 3.

Токовите трансформатори за устройства за релейна защита и автоматизация се проверяват за точност с помощта на криви на гранична множественост. Ограничителното съотношение K10 е най-голямото съотношение на първичния ток спрямо неговата номинална стойност. при което общата токова грешка ε CT за даден вторичен товар Z 2 не превишава 10%. Кривите на граничната множественост са зависимостта на K 10 от Z 2 при ε = 10%.

Преди да се определи грешката, токовите трансформатори трябва да бъдат демагнетизирани.

Трансформаторите на напрежение, както и КТ, имат грешки на напрежението под ъгъл (вижте векторната диаграма на фиг. 13). VT еквивалентната схема е подобна на CT еквивалентната схема (фиг. 12). От векторната диаграма следва, че се определят грешките на напрежението и ъгъла

където K U nom \u003d U 1nom / U 2nom - номинален коефициент на трансформация на HP.

И двете VT грешки зависят от фактора на мощността на натоварването, стойността на тока на намагнитване на трансформатора и от съотношението на първичното напрежение към номиналното напрежение на трансформатора (виж Фиг. 13).

Стойностите на грешката определят класа на точност на HP (вижте таблица 9). Трансформаторите на напрежение, в зависимост от стойността на вторичния товар, могат да работят в различни класове на точност. При увеличаване на натоварването над номиналното в даден клас на точност, трансформаторите отиват да работят в най-лошия клас на точност. VT клас на точност 0,2 се използват за точни измервания, проверка и изследване по време на пускане в експлоатация, тестване на оборудването, за свързване на компютри, устройства за автоматично регулиране на честотата и др. VT от клас 0,5 и 1 се използват за свързване на разпределителни устройства, сетълмент и контролни измервателни уреди, а други с грешка в напрежението не трябва да надвишават 0,5 или 1%. За свързване на измервателни уреди трябва да се използва TN с клас на точност 0,5.

Ориз. 13. Векторна диаграма и грешки за напрежение и VT ъгъл

VT с клас на точност 3 и по-груби се използват в схеми за релейна защита, устройства за автоматизация, за захранване на сигнални лампи и в други устройства, където е допустима грешка при измерване от 3% или повече.

Таблица 9 Граници на грешки за напреженови трансформатори

При проверка на точността на токови и напреженови трансформатори, получените стойности не трябва да надвишават посочените в стандартите или спецификациите.

Тестване на трансформаторно масло.

Произведени по време на експлоатация.

Произвежда се за измервателни трансформатори 35 kV и по-високи. От измервателни трансформатори под 35 kV не се взема проба от масло и се допуска пълна смяна на маслото, ако не отговаря на стандартите по време на превантивни изпитвания на изолацията.

Тестовете се провеждат в съответствие с изискванията на параграфи. 1, 2, 4 - 6 таб. 2.21. Допълнително се изпитват и токови трансформатори с повишено изолационно съпротивление.

Изпитването на електрическата якост на изолацията на намотките спрямо корпуса и между намотките се извършва със синусоидално променливо напрежение с честота 50 Hz съгласно схемата на фиг. 1.

Ориз. 1. Схема за изпитване на изолацията на машинни намотки с повишено променливо напрежение.
F е топка.

Тестовият трансформатор T2 е избран с марж на напрежение и мощност.
Тестовият трансформатор се захранва с регулирано напрежение чрез индукционен регулатор или регулируем трансформатор от линейното напрежение на трифазна токова мрежа. Захранването чрез фазово напрежение е неприемливо. За изпитвателни трансформатори с граница на изпитвателното напрежение не повече от 3000 V се допуска захранване от линейното напрежение на трифазната токова мрежа чрез потенциометрично свързан реостат.
При захранване на големи машини с мощност над 2000 kVA и номинално напрежение от 6000 V и повече, за да се контролира амплитудата на изпитвателното напрежение, се препоръчва да се свърже сферична междина успоредно на изпитвания обект, настроен на напрежение превишаване на амплитудата на това изпитвателно напрежение с не повече от 10%.
Таблица 1 (Ur - работно напрежение).
По правило при тестване трябва да се ръководите от препоръките на PUE-76.
Продължителност на подаване на изпитвателно напрежение 1 мин.
Изпитването на изолацията на намотките с високо напрежение трябва да започне с организирането на работното място в съответствие с изискванията на правилата за безопасност. Тези изпитвания се предшестват от изпитване на изолационното съпротивление в съответствие с инструкциите. Ако по време на изпитването се използва сферичен разрядник, тогава изпитваният обект се свързва към изпитвателната инсталация след проверка и настройка на сферичния разрядник. Пробивното напрежение на разрядника не трябва да надвишава с повече от 10% определената стойност на изпитвателното напрежение. В табл. Таблица 2 показва стойностите на пробивните напрежения за различни диаметри на сферичния разрядник.

маса 1

Стойности на изпитвателното напрежение на честотата на мощността за изпитване на изолацията на намотките на машината в съоръжението

Пробивни напрежения на сферични отводители
таблица 2

Продължение на таблицата. 2

Според PUE се препоръчва да се тестват намотките на статора на синхронните генератори, преди да влезе роторът в статора. По време на теста се следи състоянието на челните части на машините. Необходимо е плавно да се увеличи изпитвателното напрежение, като се започне от 25-30% от изпитвателното напрежение. Стъпките на измерване на напрежението не трябва да надвишават 5% от изпитвателното напрежение, а времето за нарастване на напрежението от 0,5 UH до U и не трябва да бъде по-малко от 10 s. След изтичане на тестовото време повишеното напрежение постепенно се намалява, като при стойност 0,3 Ui инсталацията може да се изключи. След времето за изпитване на високо напрежение (1 min) на статорната намотка на синхронни генератори с напрежение 10 kV и повече, изпитвателното напрежение се намалява до номиналната стойност и се поддържа в продължение на 5 min, за да се следи короната на челните части на намотка на статора. По време на изпитването изпитваната изолация се наблюдава от безопасно разстояние. В края на изпитването на всички намотки се измерва съпротивлението на изолацията с мегаомметър.
Резултатите от изпитването на изолацията на намотката се считат за задоволителни, ако по време на изпитването няма разрушаване на изолацията или нейното припокриване чрез плъзгащ се разряд. Явлението корона на повърхността не се взема предвид. Разрушаването на изолацията се характеризира с рязък и постоянен спад на изпитвателното напрежение; припокриването чрез плъзгащи се разряди е придружено от нестабилно намаляване на изпитвателното напрежение. В случай на повреда и откриване на сериозни дефекти, дефектите трябва да бъдат отстранени, след което тестът се повтаря до получаване на задоволителни резултати.

2. Изпитване на изолацията на намотки с изправено напрежение.

Изпитването с изправено изолационно напрежение на намотки на променливотокови машини с номинално напрежение 6 kV и повече, мощност 1000 kW и повече се извършва със съответните препоръки на производителя. Изпитването за изправено напрежение се извършва преди изпитването за променливо напрежение.
Стойностите на изпитвателното изправено напрежение за машини от 1-ва група се приемат като 2,5 t / H, а за машини от 2-ра група - съгласно табл. GOST 183-74 позволява допълнително изпитване с изправено напрежение, равно на 1,28 от ефективната стойност на променливото напрежение, посочено в таблица. 1. Едновременно се измерва токът на утечка. Като токоизправител може да се използва устройство, което има верига за коригиране на една или две половин вълни.
Изправеното напрежение се подава към всяка фаза на намотката спрямо корпуса с другите две, заземени по схемата на фиг. 1. Ако има паралелни фазови клонове на намотката, всеки клон се тества отделно.
Тестовото напрежение трябва да се повиши на най-малко пет стъпки, като първоначалната стъпка не трябва да надвишава 0,5 In. На всяка стъпка напрежението трябва да се поддържа в продължение на 1 минута. Токът на утечка трябва да се измерва на всеки 15 и 60 s. Времето за облекчаване на стреса не е стандартизирано. Ако тестовете са извършени по време на монтажа, преди роторът да бъде поставен в статора, тогава след монтажа на машината се извършва втори тест, докато изправеното напрежение е 1,5 In.
Проводниците на апарата за изпитване се полагат на разстояние най-малко 0,5 m от тялото на машината и други заземени части.


Ориз. 1. Схема за изпитване на изолацията на намотките с коригирано напрежение.
Ако по време на изпитването при постоянно изпитвателно напрежение на някакъв етап токът на утечка продължава да се увеличава, тогава изпитването се спира и се предприемат мерки за отстраняване на причините за увеличението. Абсолютните стойности на тока на утечка при различни нива на изпитвателното напрежение не трябва да надвишават допустимите стойности, посочени в табл.
Таблица 3
Стойности на тестовото напрежение

Забележка. При изпитване с повишено напрежение е разрешено едновременно да се увеличи честотата на променливия ток с не повече от 15% или скоростта на въртене с не повече от 20% от максималната стойност.

Характеристиката /UT = /(?/υ/?/В) трябва да е близка до линейната (фиг. 1). Нарушаването на линейността (наличието на прекъсване в кривата) показва съдържанието на влага в изолацията. Рязката разлика в стойността на тока на утечка във фази (повече от 2-3 пъти) показва дефекти в изолацията. Флуктуациите на стрелката на микроамперметъра и волтметъра по време на теста обикновено предшестват разрушаването на изолацията.
След тестване с изправено напрежение или преди промяна на веригата, тестваната намотка се заземява за най-малко 5 минути.

Изпитване на електрическа якост на междувиткова изолация.

Тестовете се провеждат на празен ход чрез увеличаване на входното напрежение (когато се тества в режим на двигател) или се генерира (когато се тества в режим на генератор). Стойностите на изпитвателното напрежение са дадени в табл. 3.

Тестовете за изолация с повишено напрежение позволяват да се открият локални дефекти, които не се откриват с други методи; освен това този метод на изпитване е директен начин за контрол на способността на изолацията да издържа на пренапрежения и дава известна увереност в качеството на изолацията. Към изолацията се прилага тестово напрежение, надвишаващо работното напрежение, и нормалната изолация издържа теста, докато дефектната изолация се пробива.

Тестването на свръхнапрежение използва три основни типа тестови напрежения: свръхнапрежение на мощността, честотно пренапрежение, изправено постоянно напрежение и импулсно тестово напрежение (стандартни мълниеносни импулси).

Основният тип изпитвателно напрежение е напрежение с индустриална честота. Време за нанасянетова напрежение - 1 мин, и изолацията се счита за преминала теста, ако през това време не е наблюдавана повреда или частична повреда на изолацията. В някои случаи се провеждат тестове с напрежения с повишена честота (обикновено 100 или 250 Hz).

При голям капацитет на тестваната изолация (при тестване на кабели, кондензатори) е необходимо използването на оборудване за изпитване с висока мощност, така че такива обекти най-често се тестват с повишено постоянно напрежение. По правило при постоянно напрежение диелектричните загуби в изолацията, водещи до нейното нагряване, са с няколко порядъка по-ниски, отколкото при променливо напрежение със същата ефективна стойност; освен това интензивността на частичните разряди е много по-ниска. При такива тестове натоварването върху изолацията е значително по-малко, отколкото при тестове с променливо напрежение, следователно за разрушаването на дефектна изолация е необходимо по-високо директно напрежение от изпитваното променливо напрежение.

При изпитване с постоянно напрежение допълнително се контролира токът на утечка през изолацията. Времето за прилагане на постоянно изпитвателно напрежение е от 5 до 15 минути. Счита се, че изолацията е преминала теста, ако не е пробита и стойността на тока на утечка не се е променила или намаляла до края на теста.

Третият тип изпитвателно напрежение са стандартни импулси на напрежение на мълния с фронт от 1,2 µs и продължителност до полузатихване от 50 µs. Тестовете за импулсно напрежение се извършват, тъй като изолацията е изложена на мълнии с подобни характеристики по време на работа. Ефектът на мълниеносните импулси върху изолацията се различава от този на 50 Hz напрежение поради много по-високата скорост на промяна на напрежението, което води до различно разпределение на напрежението върху сложна изолация като изолацията на трансформатора; освен това, самият процес на разрушаване при кратки времена се различава от процеса на разрушаване при честота 50 Hz, който се описва от волт-секундните характеристики. Поради тези причини тестването с напрежение на захранващата честота в някои случаи не е достатъчно.

Въздействието на пренапреженията на мълния върху изолацията често се придружава от работата на защитни разрядници, които прекъсват вълната на пренапрежение няколко микросекунди след нейното начало, следователно при тестове импулсите прекъсват 2–3 μs след началото на импулса (прекъснат се използват стандартни мълниеносни импулси). Амплитудата на импулса се избира въз основа на възможностите на оборудването, което предпазва изолацията от пренапрежения, с някои граници и въз основа на възможността за натрупване на скрити дефекти при многократно излагане на импулсно напрежение. Специфичните стойности на тестовите импулси се определят съгласно GOST 1516.1-76.

Тестовете на вътрешната изолация се извършват по три ударен метод. Към обекта се прилагат три импулса с положителна и отрицателна полярност, първо пълни и след това прекъснати. Интервалът от време между импулсите е най-малко 1 минута. Счита се, че изолацията е преминала теста, ако по време на теста не са възникнали повреди и не са открити повреди. Техниката за откриване на повреда е доста сложна и обикновено се извършва чрез осцилографски методи.

Външната изолация на оборудването се тества по 15-ти ударен метод, когато петнадесет импулса от двете полярности, както пълни, така и изрязани, се прилагат към обекта с интервал от най-малко една минута. Счита се, че изолацията е преминала теста, ако във всяка серия от петнадесет импулса е имало не повече от два пълни разряда (припокривания).

Всички видове тестове могат да бъдат разделени на три основни групи, които се различават по предназначение и съответно по обхват и стандарти:

· тестване на нови продукти в завода-производител;

· изпитвания след полагане или монтаж на ново оборудване, изпитвания след основен ремонт;

· периодични профилактични изследвания.

При профилактични или следремонтни тестове се проверява способността на изолацията да работи безотказно до следващите редовни тестове. Контролът на изолацията чрез повишено напрежение дава само косвена оценка на дългосрочната електрическа якост на изолацията и основната му задача е да провери липсата на груби концентрирани дефекти.

Тестовите напрежения за ново оборудване в производствените предприятия се определят от GOST 1516.2-97, а по време на превантивните тестове тестовите напрежения се вземат с 10–15% по-ниски от фабричните стандарти. Това намаление взема предвид стареенето на изолацията и намалява риска от натрупване на дефекти, които се появяват по време на изпитването.

Контролът на изолацията чрез повишено напрежение при работни условия се извършва за определени видове оборудване (въртящи се машини, захранващи кабели) с номинално напрежение не по-високо от 35 kV, тъй като при по-високи напрежения тестовите настройки са твърде обемисти.

Кабели.Тестовите напрежения за кабелите се задават в съответствие с очакваното ниво на вътрешно и мълниеносно пренапрежение.

В производствените предприятия напълнените с масло кабели и кабелите с импрегниране с нисък вискозитет се тестват с повишено напрежение на промишлена честота (около 2,5 U nom). За да се предотврати повреда на изолацията, кабелите с вискозна импрегнация и газовите кабели се изпитват с изправено напрежение от порядъка на (3.5..4) U nom, където U nom е мрежовото напрежение при работни напрежения от 35 kV и по-малко.

Освен това те измерват съпротивлението на изолацията и при работни напрежения от 6 kV или повече измерват съпротивлението на изолацията и tgδ.

След полагане на кабела, след основен ремонт и при профилактични изпитания изолацията на кабела се изпитва с повишено изправено напрежение. Времето за изпитване на кабели с напрежение 3–35 kV е 10 минути за кабели след полагане и 5 минути след основен ремонт и по време на превантивни изпитвания. Честотата на превантивните тестове варира от два пъти годишно до веднъж на три години за различни кабели. По време на тестовете се контролира токът на утечка, чиито стойности са в диапазона от 150 до 800 μA / km за нормална изолация. Преди и след теста се измерва съпротивлението на изолацията.

Силови трансформатори . Във фабриката вътрешната и външната изолация се тества с пълни и срязващи стандартни мълниеносни импулси, както и променливо напрежение с повишена мощност. Откриването на повреда на надлъжната изолация най-често се извършва чрез осцилография на тока в неутрала на трансформатора и сравняване на осцилограмата с типична.

Ако изолацията на неутралния и линейния изход е една и съща, тогава по време на изпитвания с повишено променливо напрежение двата края на тестваната намотка се изолират и към намотката се прилага напрежение от външен източник. Ако нивото на неутрална изолация е намалено, тогава изпитванията се провеждат с индуцирано напрежение с повишена честота (до 400 Hz), така че напрежение от порядъка на 2 U nom. В този случай неутралът е заземен или към него се прилага външно напрежение със същата честота. Тъй като ЕМП на самоиндукция в намотката е пропорционална на честотата, тогава при същата максимална индукция е възможно да се приложи повишено изпитвателно напрежение в сравнение с работното.

Когато се тества изолацията, всяка електрически независима верига или паралелен клон трябва да се тества последователно (в последния случай, ако има пълна изолация между клоните), а изпитвателното напрежение се прилага между клемата и заземения корпус, всички останали намотки са заземени. Измерванията на изолационното съпротивление се извършват преди и след изпитвания с повишено напрежение.

Преди да включите новоинсталирания трансформатор за първи път, пробивното напрежение на трансформаторното масло, съпротивлението на изолацията и коефициента на поглъщане, съотношението ° С 2 /° С 50 , tgδ(стойността на която се сравнява с резултатите от фабричните тестове).

При периодични профилактични изследвания се извършват същите изследвания, както преди първото включване, но допустимите стойности tgδдокато се увеличи. Изпитванията на изолацията с повишено напрежение по време на превантивните изпитвания се приемат за намотки с напрежение до 35 kV, стойностите на изпитвателните напрежения се намаляват до 0,85-0,9 от стойността на фабричното изпитвателно напрежение.

Честотата на превантивните тестове за различни трансформатори варира от веднъж годишно до веднъж на четири години.

Втулки за високо напрежение . Основният вид контрол е периодичната проверка (от веднъж на всеки три дни до веднъж на всеки шест месеца), те също така измерват съпротивлението на изолацията между специалната измервателна облицовка на входа и свързващата втулка. Честотата на такива тестове за различните втулки е различна, но поне веднъж на 4 години.

5.1. Нормализирани стойности

Тестовете на електрическо оборудване с повишено напрежение се извършват преди приемане в експлоатация в рамките на сроковете, предвидени от графика за превантивна поддръжка и превантивно изпитване на електрическо оборудване.

Нормите, условията на изпитване и процедурата за тяхното прилагане са представени в таблица 1.

Маса 1. Норми, условия за изпитване с повишено напрежение и инструкции за тяхното прилагане

5.2. Уреди и инсталации за изпитване на електрически съоръжения с повишено напрежение

За изпитване на електрически съоръжения с повишено напрежение могат да се използват следните устройства и инсталации:

· универсална разбивка UPU-5M;

· апарат за изпитване на изолацията на силови кабели и твърди диелектрици AID 70/50;

· малогабаритна тестова инсталация MIU-60;

· тестер за кабелна изолация UI-70;

· мегаомметри от типа F4100, F4101, F4102 и ESO202/2 (G) с изходно напрежение 2500 V.

Описанието и схемите за свързване на мегаомметрите към тестваното оборудване са дадени в лабораторна работа №3.

5.2.1. Универсален щанцов агрегат УПУ-5М

Предназначен за измерване на диелектричната якост на изолацията при изпитване с постоянно или променливо напрежение до 6 kV.

Устройството (фиг. 1) се предлага в две версии:

· "U" - универсален (променливо и постоянно напрежение);

· "P" - само променливо напрежение;

Ориз. 1. Универсален щанцов агрегат УПУ-5М

Основен спецификации UPU-5M са показани в таблица 2.

Таблица 2. Технически характеристики на универсалния щанцов агрегат УПУ-5М

5.2.2. Апарат за изпитване на изолацията на силови кабели и твърди диелектрици AID 70/50

Апаратът за изпитване AID-70/50 (фиг. 5.2) е предназначен за изпитване на изолацията на силови кабели и твърди диелектрици чрез изправени електрическо напрежение, както и за изпитване на твърди диелектрици със синусоидално електрическо напрежение с честота 50 Hz.

Ориз. 2. Апарат за изпитване на изолацията на силови кабели и твърди диелектрици AID-70/50

Таблица 3 Спецификации AID-70/50

5.3 Процедурата за изпитване на изолация с повишено напрежение

Измерете изолационното съпротивление на изпитвания обект.

Сглобете тестовата верига в следната последователност:

· подготвя изпитвателното съоръжение за работа в съответствие с инструкциите на производителя;

· наложи преносимо заземяване на изхода за високо напрежение на изпитвателното съоръжение;

· извършва необходимите изключвания (изключвания) на тестваното електрическо оборудване;

· приложете преносимо заземяване на тестваното електрическо оборудване или включете заземяващите ножове;

· настройте регулатора на напрежението на тестовата настройка в позиция, съответстваща на нулево напрежение на изхода;

· свържете високоволтовия изход към изпитвания обект (гума, кабел, проводник, изход на намотката на двигателя, трансформатор и др.);

· отстранете преносимото заземяване от клемата за високо напрежение на тестовото съоръжение (от този момент нататък е строго забранено да се правят промени в тестовата верига). Всички промени в тестовата верига трябва да се правят само при изключен и заземен изход за високо напрежение;

· свържете тестовата настройка към мрежата.

Преди да отстрани преносимото заземяване от клемата за високо напрежение и да включи тестовото съоръжение към мрежата, ръководителят на работата е длъжен да предупреди високо и ясно екипа за подаване на напрежение към изпитвания обект и да се увери, че предупреждението му се чува от всички членове на екипа.

След включване на тестовата настройка е необходимо да се увеличи изходно напрежениеот нула до тестова стойност. Скоростта на нарастване на напрежението до 1/3 от тестовата стойност може да бъде произволна. След това скоростта на нарастване на изпитвателното напрежение трябва да позволява визуално отчитане съгласно измервателни уреди, и при достигане на определената стойност на напрежението, тя трябва да се поддържа непроменена за необходимото време за изпитване.

След изтичане на тестовото време напрежението постепенно намалява до нула, след което тестовата настройка може да бъде изключена. След това е необходимо да се измери отново съпротивлението на тестваната изолация.

Тестването на изолация с повишено напрежение позволява да се гарантира, че има необходимата граница на изолационна якост, че няма локални дефекти, които не се откриват с други методи. Изпитването на изолация с повишено напрежение трябва да бъде предшествано от задълбочена проверка и оценка на състоянието на изолацията с други методи (измерване на изолационното съпротивление, определяне на съдържанието на влага в изолацията и др.).

Стойността на изпитвателното напрежение за всеки тип оборудване се определя от установените стандарти на "Правилата за експлоатация на потребителските електрически инсталации".

Счита се, че изолацията е преминала електрическия тест с повишено напрежение, ако не е имало повреда, припокриване на повърхността, повърхностни разряди, увеличаване на тока на утечка над нормализираната стойност и наличие на локално нагряване от диелектрични загуби. В случай на неспазване на един от тези фактори, изолацията на електрическия тест е неуспешна.

Типична схема за изпитване на изолацията на електрическо оборудване с повишено променливо напрежение е показана на фигура 3.

Ориз. 3. Схема за изпитване на изолацията на електрическо оборудване с повишено променливо напрежение

Тестовата инсталация се състои от управляващо устройство TV1 (автотрансформатор), повишаващ трансформатор TV2, защитно устройство QF (прекъсвач), измервателни уреди за ток и напрежение pV1, pV2, pA и допълнително съпротивление R, което е необходимо за защита на монтаж при пробив на изолацията на изпитвания обект.

Измерването на напрежението може да се извърши както индиректно, като се използват специални измервателни трансформатори TV3, докато измервателният трансформатор TV3 и волтметърът pV2 са включени във вторичната верига на повишаващия трансформатор (на фигура 5.5 волтметърът V, калибриран в kV, е включен по този начин) , и чрез директно измерване на изпитвателното напрежение директно върху изпитвания обект с помощта на киловолтметри (използването на измервателен трансформатор TV3 в този случай не се изисква).

Прекъсвачът QF е предназначен за бързо изключване на тестовото съоръжение, когато протича голям ток през управляващия трансформатор по време на повреда на изолацията. По този начин това прекъсвачограничава времето на излагане на изпитвателното напрежение върху обекта по време на разрушаване на изолацията и предпазва тестовото съоръжение от повреда.

За изпитване на изолация с постоянно (ректифицирано) напрежение се използват изпитвателни съоръжения, които са схематично подобни на тези за изпитване на изолация с повишено напрежение на промишлена честота, само токоизправително устройство се въвежда във веригата. Примерна схема на тестова настройка за тестване с използване постоянен токпоказано на фигура 4.

Ориз. 4. Схема за изпитване на изолацията на електрически съоръжения с повишено постоянно напрежение

5.4. Процедурата за тестване на инсталацията AID-70

5.4.1. Подготовка за теста

Инсталирайте източника на тестово напрежение (наричан по-нататък източник) в близост до обекта, който се тества. Свържете обекта към изхода за високо напрежение на източника.

Заземете източника с гъвкавия кабел, доставен с устройството. Меден проводник, чието напречно сечение е 4 mm 2.

Свържете кабелите на източника към съответните конектори на контролния панел.

Отстранете контролния панел на устройството от източника на разстояние най-малко 3 m.

Свържете контролния панел към електрическата мрежа и го заземете с помощта на захранващия кабел, доставен с устройството.

РАБОТАТА БЕЗ ЗАЗЕМЯВАНЕ Е ЗАБРАНЕНА!

5.4.2. Тестване

Лицата, присъстващи по време на изпитването, трябва да бъдат отдалечени от източника и обекта на изпитване на разстояние най-малко 3 m.

Поставете специалния ключ от устройството в превключвателя на контролния панел и включете желания тип тестово напрежение, като зеленият сигнал трябва да светне.

Когато работите с коригирано напрежение, за да избегнете повреда на източника, както и да измерите правилно стойността на изпитвателното напрежение, стриктно следете позицията на превключвателя „kV“.

Завъртете копчето на регулатора на тестовото напрежение обратно на часовниковата стрелка, поставете го в първоначалното му положение, докато спре.

Включете тестовото напрежение с бутона, докато червеният сигнал трябва да светне.

Завъртете копчето на регулатора на тестовото напрежение по посока на часовниковата стрелка и наблюдавайте показанията на киловолтметъра, задайте необходимата стойност на тестовото напрежение.

Когато тествате капацитивни обекти, трябва да се помни, че след като копчето на регулатора на напрежението спре да се върти, тестовото напрежение на обекта продължава да се увеличава (иглата на киловолтметъра продължава да се отклонява), докато капацитетът се зарежда.

В такива случаи повишаването на напрежението трябва да се извършва бавно и плавно, като не се допуска изпитвателното напрежение да надвишава номиналната стойност в съоръжението и да не надвишава най-високото работно напрежение на апарата, равно на 70 kV.

Когато работите с коригирано изпитвателно напрежение, измерването на тока на натоварване до 1 mA трябва да се извърши с микроамперметър, докато натискате бутона, който шунтира това устройство.

След края на теста е необходимо да поставите копчето на регулатора на тестовото напрежение, като го завъртите обратно на часовниковата стрелка, в първоначалното му положение, докато спре.

Използвайте бутона, за да изключите тестовото напрежение и едва след това изключете устройството от мрежата със специален ключ, като го поставите на позиция 0.

Контролът върху отстраняването на остатъчния капацитивен заряд от изпитвания обект трябва да се извършва, като се наблюдава показанието на киловолтметъра на апарата - стрелката на киловолтметъра трябва да бъде на цифровата маркировка на скалата 0.

В случай на тест с изправено напрежение от 70 kV, капацитивен обект със стойност на капацитет над 4 μF след края на теста и копчето на регулатора на напрежението е поставено в първоначалното си положение, докато спре, остатъчният заряд от обекта трябва да се отстрани с помощта на специален разряден прът с ограничаващо съпротивление, след това бутона за изключване на тестовото напрежение и едва след това изключете устройството от мрежата със специален ключ.

Използването на специален разряден прът елиминира повредата на вторичната намотка на трансформатор за високо напрежение.

При изпитване на капацитивни обекти с изправено напрежение под 70 kV, стойността на максимално допустимия капацитет на изпитвания обект, без използването на специален разряден прът, трябва да се определи по формулата:

Където СЪС- максимално допустимият капацитет на изпитвания обект без използването на специален разряден прът, μF;

U– изпитвателно напрежение, kV.