Таблица 4
Трансформаторы,
|
Участок изоляции
|
Мостовая измерительная схема
|
Присоединение выводов и бака трансформатора
|
К измерительной схеме моста
|
К экрану моста
|
Двухобмоточные трансформаторы,
|
НН-бак
|
Перевернутая
|
НН
|
ВН
|
ВН-НН
|
Нормальная
|
ВН и НН
|
Бак
|
ВН-бак
|
Перевернутая
|
ВН
|
НН
|
Трехобмоточные трансформаторы
|
НН-бак
|
Перевернутая
|
НН
|
ВН, СН
|
СН-НН
|
Нормальная
|
СН и НН
|
Бак, ВН
|
СН-бак
|
Перевернутая
|
СН
|
ВН, НН
|
ВН-СН
|
Нормальная
|
ВН и СН
|
Бак, НН
|
ВН-бак
|
Перевернутая
|
ВН
|
СН, НН
|
Рис. 6. Основные схемы измерения tgd и емкости двухобмоточного трансформатора.
|
Рис. 7. Дополнительные схемы измерения tgd и емкости двухобмоточного трансформатора.
|
Рис. 8. Основные схемы измерения tgd и емкости трехобмоточного трансформатора.
 Рис. 9. Дополнительные схемы измерения tgd и емкости трехобмоточного трансформатора.
В условиях эксплуатации, когда баки испытуемых объектов (трансформаторов) заземляются, для измерения tgδ и емкости применяется перевернутая мостовая измерительная схема.
Нормальная схема измерения применяется при определении tgδ зон изоляции между обмотками трансформатора.
При измерении tgδ и емкости одной из обмоток трансформатора другие – «свободные» обмотки заземляются.
В тех случаях, когда tgδ какой-либо обмотки имеет завышенное значение, рекомендуется выполнить измерения tgδ отдельных участков изоляции трансформатора.
Схемы измерения tgδ и емкости отдельных участков изоляции трансформаторов приведены в табл. 4.
В действующих электроустановках в условиях влияния электрических потерь при проведении измерений tgδ и емкости трансформаторов следует предусматривать ряд мер для воспрепятствования проникновения в измерительную схему токов влияния, искажающих результаты измерения.
Прежде всего, измерительную установку, собранную из отдельных элементов (испытательного трансформатора, моста, образцового конденсатора и др.), или передвижную лабораторию следует устанавливать вблизи испытуемого объекта. Однако следует иметь в виду, что при применении сборной схемы мост переменного тока следует устанавливать на расстоянии испытуемого трансформатора не ближе 0,5 м.
Внешние провода, применяемые для соединения испытуемого объекта с измерительной схемой, должны быть экранированными. Это особенно важно при измерениях по перевернутой схеме. При использовании передвижной электролаборатории экранированные провода, входящие в заводской комплект лаборатории, не следует наращивать.
Не следует допускать токов утечки по загрязненной и увлажненной поверхности вводов трансформатора. Поверхность вводов должна быть очищена и насухо протерта. В тех случаях, когда эта мера не дает эффекта, следует применять экранирование. Такая мера особенно актуальна для трансформаторов малой мощности, имеющих сравнительно небольшую емкость обмоток.
Для получения достоверных или приемлемых для анализа и оценки состояния изоляции результатов измерения исключение погрешности от токов влияния электрических полей достигается путем измерения tgδ и емкости при разных полярностях напряжения испытательной установки (метод двух измерений) или совмещением фазы тока испытательной установки с фазой тока влияния (метод совмещения фаз).
В электроустановках с относительно невысоким уровнем влияния электрического поля удается получать достаточно приемлемые результаты при измерениях со сменой полярности испытательного напряжения.
В электроустановках с высоким уровнем влияния электрического поля (как правило РУ напряжением выше 110 кВ) оказывается необходимым проводить измерения путем совмещения фаз.
При применении метода двух измерений истинные значения tgδ и емкости определяются расчетным путем по формуле:
tgδ = 0,5(tgδ΄ + tgδ΄΄),
где одним штрихом обозначены результаты первого измерения, а двумя штрихами результаты второго измерения со сменой фазы на 180˚.
Значения tgd изоляции обмоток вновь вводимых в эксплуатацию трансформаторов и трансформаторов, прошедших капитальный ремонт, приведенные к температуре испытаний, при которых определялись исходные значения, с учетом влияния tgd масла не должны отличаться от исходных значений в сторону ухудшения более чем на 50%.
Измеренные значения tgd изоляции при температуре изоляции 20 °С и выше, не превышающие 1%, считаются удовлетворительными и их сравнение с исходными данными не требуется.
Испытание повышенным напряжением промышленной частоты
При проведении испытаний следует руководствоваться требованиями «Инструкции по технической эксплуатации передвижной электролаборатории ЛВИ-3 (или ЭТЛ-35)».
Испытание внутренней изоляции трансформатора должно производиться, как
правило, на собранных трансформаторах (установлены постоянные вводы, залито масло, крышки трансформатора закрыты на болты).
Испытанию повышенным напряжением промышленной частоты подвергается
изоляция обмоток трансформатора вместе с вводами. Величина испытательного напряжения указана в таблицах 5, 6. Продолжительность приложения нормативного испытательного напряжения 1 мин.
Испытание сухих трансформаторов обязательно и производится по нормам для аппаратов с облегченной изоляцией.
Испытанию подвергается изоляция каждой из обмоток. Все остальные выводы
других обмоток, включая выводы расщепленных ветвей обмоток, заземляют вместе с
баком трансформатора. Подлежат заземлению и зажимы измерительных обмоток встроенных трансформаторов тока, выводы измерительных обкладок вводов.
Контроль величины испытательного напряжения должен производиться на стороне
высшего напряжения испытательного трансформатора. Исключение могут составлять силовые
трансформаторы небольшой мощности с номинальным напряжением до 10 кВ включи-
тельно. Для них допускается испытательное напряжение измерять вольтметром, вклю-
чая его на стороне НН испытательного трансформатора. Класс точности низковольтного
вольтметра должен быть 0,5.
Подъем напряжения на испытуемом оборудовании следует начинать с наименьшего возможного значения, но не превышающего 30% испытательного напряжения, а затем плавно до полного значения со скоростью позволяющей получить отсчет по приборам, порядка 2-3 кВ в секунду. После установленной выдержки времени производится быстрое плавное снижение напряжения до нуля; допустимо отключение напряжения при его значении, не превышающем 30% испытательного. Изоляция считается выдержавшей испытание на электрическую прочность, если при испытании не наблюдалось пробоя или частичных нарушений изоляции, которые определяются по звуку разрядов, выделению газа и дыма и по показаниям приборов.
Рис. 10. Схема испытания главной изоляции повышенным напряжением
Испытательные напряжения промышленной частоты электрооборудования классов напряжения до 35 кВ с нормальной и облегченной изоляцией
Таблица 5
Класс напряжения трансформатора, кВ
|
Испытательное напряжение, кВ
|
На заводе-изготовителе
|
При вводе в эксплуатацию
|
В эксплуатации
|
До 0,69
3
6
10
15
20
35
|
5,0/3,0
18,0/10,0
25,0/16,0
35,0/24,0
45,0/37,0
55,0/50,0
85,0
|
4,5/2,7
16,2/9,0
22,5/14,4
31,5/21,6
40,5/33,3
49,5/45,0
76,5
|
4,3/2,6
15,3/8,5
21,3/13,6
29,8/20,4
38,3/31,5
46,8/42,5
72,3
|
Испытательные напряжения, указанные в виде дроби, распространяются на электрооборудование:
числитель— с нормальной изоляцией, знаменатель — с облегченной изоляцией.
Испытательные напряжения промышленной частоты герметизированных силовых трансформаторов Таблица 6
Класс напряжения трансформатора, кВ
|
Испытательное напряжение, кВ
|
На заводе-изготовителе
|
При вводе в эксплуатацию
|
В эксплуатации
|
3
6
10
15
20
|
10
20
28
38
50
|
9,0
18,0
25,2
34,2
45,0
|
8,5
17,0
23,8
32,3
42,5
|
Измерение тока и потерь холостого хода при малом напряжении
При проведении испытаний следует руководствоваться требованиями «Инструкции по технической эксплуатации передвижной электролаборатории ЛВИ-3 (или ЭТЛ-35)».
Для условий эксплуатации опыт холостого хода (XX) при малом напряжении является основным способом измерения тока и потерь холостого хода.
Измерения потерь XX трансформаторов при вводе их в эксплуатацию и в процессе эксплуатации производятся с целью выявления возможных витковых замыканий в обмотках, замыканий в элементах магнитопровода и замыканий магнитопровода на бак трансформатора.
Опыты XX рекомендуется проводить при малом напряжении 380/220В. При этом напряжение подается на обмотку НН, а другие обмотки остаются свободными. Предпочтительно обмотки возбуждать линейным напряжением 380 В, так как фазное напряжение сети может иметь значительное отклонение от синусоидальной формы кривой, что приведет к искажению результатов измерений.
Перед проведением опыта XX трансформатора, находящегося в эксплуатации, необходимо размагнитить его магнитопровод от остаточного намагничивания, возникающего вследствие внезапного сброса питающего напряжения (отключение трансформатора от сети) и обрыва тока при его переходе не через нуль. Снятие остаточного намагничивания производится пропусканием постоянного тока противоположных полярностей по одной из обмоток каждого стержня магнитопровода трансформатора.
Процесс размагничивания осуществляется в несколько циклов. В первом цикле ток размагничивания должен быть не менее удвоенного тока XX трансформатора при номинальном напряжении. В каждом последующем цикле ток размагничивания должен примерно на 30% быть меньше тока предыдущего цикла. В последнем цикле ток размагничивания не должен быть больше тока XX трансформатора при напряжении 380 В.
При вводе в эксплуатацию нового трансформатора снятие остаточного намагничивания может не производиться, если трансформатор не прогревался постоянным током и измерению тока и потерь XX, не предшествовало измерение сопротивления обмоток постоянному току.
При пусконаладочных испытаниях опыт XX следует проводить перед началом других видов испытаний.
Испытание трехфазных трансформаторов производится путем пофазного измерения потерь XX. Это позволяет измеренные значения потерь каждой фазы сопоставлять не только с заводскими данными, но и между собой, что дает возможность выявить неисправную фазу.
При пофазном возбуждении трехфазных трансформаторов производится три опыта рис. 11:
первый опыт. Замыкают накоротко обмотку фазы а, возбуждают обмотки фаз в и с, измеряют ток и потери XX I’вс, Р’вс.;
второй опыт. Замыкают накоротко обмотку фазы в, возбуждают обмотки фаз а и с, измеряют ток и потери XX I’ас, Р’ас.;
третий опыт. Замыкают накоротко обмотку фазы с, возбуждают обмотки фаз а и в, измеряют ток и потери XX I’ав, Р’ав.
Рис. 11. Схемы измерения тока и потерь холостого хода
трехфазного трехобмоточного трансформатора.
Для измерения должны применяться приборы класса точности не ниже 0,5.
При отсутствии дефекта в трехфазном трансформаторе потери Р’вс и Р’ав при допустимом отклонении ±5% практически равны. Потери Р’ас на 25-50% (в зависимости от конструкции и числа стержней магнитопровода трансформатора) больше потерь Р’вс и Р’ав .
Потери XX трансформаторов, полученные из опытов холостого хода при малом напряжении, нет необходимости приводить к номинальному напряжению трансформатора, Их сопоставляют с аналогичными потерями, измеренными при том же напряжении на заводе-изготовителе или при пусконаладочных испытаниях вновь вводимого трансформатора.
В тех случаях, когда возникает необходимость приведения измеренных при малом напряжении потерь к номинальному напряжению, вначале вычисляют суммарные потери трансформатора по формуле
Затем потери Ро приводят к номинальному напряжению, используя выражение
где Uном — номинальное напряжение обмотки НН трансформатора (В);
U' — напряжение, измеренное в опыте XX (В);
n — показатель, равный 1,9 для холоднокатаной текстурированной стали.
У трехфазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию и при капитальном ремонте соотношение потерь на разных фазах не должно отличаться от соотношений, приведенных в протоколе заводских испытаний (паспорте), более чем на 5%. У однофазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию отличие измеренных значений потерь от исходных не должно превышать 10%.. Измерения в процессе эксплуатации производятся при комплексных испытаниях трансформатора. Отличие измеренных значений от исходных данных не должно превышать 30%.
|
