Испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением

Испытания повышенным напряжением промышленной частоты в общем случае проводятся по схеме 1.

щу т ^Ту2 ^ >" /. ^ Л"

КМ - автоматический выключатель; ТИУ - регулировочная колонка; Т - ис­пытательный трансформатор; РА - амперметр для измерения тока на стороне низкого напряжения; РУ1, РУ2 - вольтметры; РmА - миллиамперметр для из­мерения тока утечки испытываемой изоляции; SЕ - кнопка, шунтирующая миллиамперметр для его защиты от перегрузок; R1 - резистор для ограничения

тока в испытательном трансформаторе при пробоях в испытываемой изоляции (1-2 Ом на 1 В испытательного напряжения); R2 - то же для ограничения ком­мутационных перенапряжений на испытываемой изоляции при пробое разряд­ника; FV - разрядник; L - испытываемая обмотка; К - корпус аппарата, изоля­ция которого испытывается.

Автоматический выключатель КМ должен обеспечивать надежное отключе­ние тока, увеличивающегося при пробое изоляции. Мощность регулировочной колонки ТАВ и испытательного трансформатора выбирается в зависимости от испытательного напряжения, требуемого Нормами:

 

S_исп = ωСU²_исп*10^-9

 

где С - емкость испытуемой изоляции, пФ; U_ИСП - испытательное напряжение, кВ; ω - угловая частота испытательного напряжения.

При окончательном выборе мощности испытательного трансформатора учи­тывают отношение U_ном.тр/U_исп где U_ном.тр - номинальное напряжение испыта­тельного трансформатора. В зависимости от этого корректируется необходимая мощность трансформатора

 

S_исп.тр = S_исп (U_ном.тр/U_исп )

 

В процессе пусконаладочных работ в качестве испытательных трансформа­торов часто используются измерительные трансформаторы напряжения. Каж­дый из них допускается кратковременно перевозбуждать в пределах 100-150°/U_НОМ, но при этом ток намагничивания не должен превышать допустимого по условиям нагрева значения. Измерение напряжения при испытаниях повы­шенным напряжением производится в случаях ответственных испытаний и при значительной емкости объекта испытания (генераторы, трансформаторы) ка стороне высшего напряжения, а в случаях, менее ответственных - на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора. Для защиты от случай­ных опасных повышений напряжения используются шаровые разрядники. Они монтируются на бакелитовых стойках, один из них закреплен неподвижно, а второй может перемещаться. В зависимости от необходимого напряжения ус­танавливается расстояние между шарами. На подвижном шаре установлена шкала, которая может быть использована для определения пробивного напря­жения без измерительного прибора. Последовательно с шарами обычно при сборке схемы испытания и в испытательных установках высокого напряжения устанавливаются безындукционные резисторы (фарфоровые или стеклянные, заполненные водой) 2-20 кОм, предохраняющие поверхности шаров от сгора­ния при пробоях.

Порядок испытаний.Собирается и опробуется схема без подачи напряже­ния на испытуемый объект. При опробовании схемы устанавливается напряже­ние пробоя шаровых разрядников ориентировочно по шкале. Меняя напряже­ние испытательной установки на холостом ходу (без подключения испытуемой изоляции), определяют по вольтметру на стороне низшего напряжения напря­жение пробоя и в зависимости от этого корректируют расстояние между шара­ми. Напряжение пробоя должно быть не более чем на 10-15% превышать тре­буемое напряжение испытания.

Для точного определения напряжения используются электростатические вольтметры, устанавливаемые на стороне высшего напряжения испытательного

трансформатора. Электростатическими вольтметрами могут производиться из­мерения как на переменном, так и на постоянном напряжении. После опробо­вания схемы и полного снятия напряжения вывод высокого напряжения испы­тательной установки подключается к токоведущему выводу испытуемой изоля­ции.

Подъем напряжения и испытания производятся со скоростью: до 25-30% U_ИСП - неограниченной, дальнейший подъем до 50% с произвольной скоростью, но плавный; до 100% U_ИСП - со скоростью 1-2%/с. По истечении времени испы­тания (1 мин.) напряжение плавно снижается и при значении, равном 30% 1Т_ИСП , может быть отключено. Во время испытания с безопасного расстояния произ­водится осмотр и прослушивание испытуемой изоляции. Результат испытания считается удовлетворительным, если во время испытания не произошло пробоя или перекрытия изоляции, не было резкого увеличения тока или снижения на­пряжения, не было замечено дыма, гари и запаха, не прослушивались разряды. Во избежание недопустимых перенапряжений в изоляции испытательный трансформатор присоединяется к линейному, а не к фазному напряжению (в линейном отсутствует наиболее опасная третья гармоника).

Испытание выпрямленным напряжением. Методика и порядок испытаний те же что и при испытании переменным напряжением. Дополнительно при оценке результатов испытания учитывается ток утечки. После испытания вы­прямленным напряжением требуется во избежание несчастных случаев особо тщательно разрядить объект испытания. В настоящее время широкое примене­ние в качестве выпрямителей находят полупроводниковые вентили (селено­вые). В практике наладочных работ широко используются комплектные испы­тательные установки, в том числе смонтированные на автомашине.

Выявление отдельных дефектов изоляторов подвесных гирлянд произво­дится проверкой распределения напряжения по изоляторам с помощью специ­альной штанги. На основании результатов измерений строится кривая распре­деления напряжения. Напряжение на дефектном изоляторе резко снижается по сравнению с измеренным на предыдущем (неповрежденном) на менее чем в 1,5-2 раза, что позволяет судить о дефекте в данном изоляторе.

Измерение (а) и кривые распределения (б) напряжения по элементам гирлянды 110 кЬ для исправных изоляторов (кривая 1) и для случаев повреждения третьего изолятора снизу (кривая 2): РКУ - киловольтметр, размещаемый на конце штанги в месте, дос­тупном для отсчета показаний, но на безопасном для человека расстоянии

Изоляция цепей и аппаратов вторичных устройств после предваритель­ной проверки с помощью мегаомметра, за исключение цепей и аппаратов, рас­считанных на рабочее напряжение 60 В и ниже, подвергается испытанию по­вышенным напряжением 1 кВ переменного тока промышленной частоты в те­чение 1 мин. Испытанию подвергается полная собранная схема с помощью ис­пытательных установок, изготовляемых энергосистемами и наладочными орга­низациями. При отсутствии испытательных установок испытания могут произ­водиться по схеме с использованием в качестве испытательного трансформато­ра напряжения типа НОМ-3 или другого трансформатора с коэффициентом трансформации 127 или 220/1000 или 2000В. Резистор К сопротивлением 1000 Ом устанавливается для ограничения тока при пробое изоляции. Во избежание пробоя конденсаторов в цепях, подвергаемых испытаниям, при проведении по­следних они закорачиваются. Закорачиваются также обмотки с большой индук­тивностью, в том числе обмотки измерительных трансформаторов, электромаг­нитов отключения и реле, полупроводниковые элементы (для избежания по­вреждения). Перед проведением испытания изучается схема цепей и устройств и ставятся перемычки с тех метах, где возможны разрывы на контактах пере­ключателей и других элементов. Удобнее всего испытания оперативных цепей проводить с предохранителей, объединяя на время испытаний отдельные уча­стки, питаемые от разных предохранителей.