Пособие для разработки методик по электрическим измерениям и испытаниям отдельных видов электрооборудования напряжением до и выше 1 кв часть II

Вид материала

Содержание

Температурный режим при проведении измерений.
Схемы измерения характеристик силовых трансформаторов
Измерение сопротивлений R
Таблица 2.3. Значения коэффициентов для пересчета характеристик обмоток и масла
Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tgδ.
Измерение емкости.
Таблица 2.4. Значения ΔС / С, % при различных температурах
Таблица 2.5. Значения коэффициента температурного пересчета К

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 38

часть соприкасается с воздухом.

3. Измерение сопротивления изоляции R₆₀ и tgδ изоляции и определение отно-
шения R60/ R15. При решении вопроса о допустимости включения трансформаторов 4-й – 6-й групп без сушки необходимо руководствоваться "Инструкцией по транспорти-
ровке, выгрузке, хранению, монтажу и введению в эксплуатацию силовых трансформа-
торов общего назначения на напряжение 110 - 500 кВ" (РТМ 16.687.000-73) и заводски-
ми инструкциями.

Для трансформаторов всех групп до и во время монтажа производится внешний осмотр и проверка наличия пломб на кранах и у пробки для отбора пробы масла, проверка уровня масла в трансформаторе.

В соответствии с инструкциями "Транспортирование, хранение, монтаж и ввод в
эксплуатацию силовых трансформаторов на напряжение до 35 кВ включительно без ре-
визии их активных частей" (ОАХ 458.003-70) и "Инструкцией по транспортировке, вы-
грузке, хранению, монтажу и введению в эксплуатацию силовых трансформаторов об-
щего назначения на напряжение 110 - 500 кВ" (РТМ 1б.б87.000-73) трансформаторы в
зависимости от группы, к которой они относятся, и от характера отклонений от инст-
рукций должны быть подвергнуты контрольному прогреву, контрольной подсушке или
сушке в одном из следующих случаев:

а) при признаках увлажнения масла, с которым прибыл трансформатор, или нарушении герметичности;

б) если продолжительность хранения на монтаже без масла или без доливки масла превышает время, указанное в инструкциях;

в) если время пребывания активной части трансформатора на воздухе превышает время, указанное в инструкции;

г) если на активной части или в баке трансформатора обнаружены следы воды или значительное увлажнение изоляции;

д) если индикаторный силикагеля потерял голубой цвет;

е) если измеренные характеристики изоляции не соответствуют нормам табл. 2.1.

Условия включения сухих трансформаторов определяются в соответствии с указаниями завода-изготавителя.

2.2.3. Измерение характеристик изоляции трансформаторов.

Допустимые значения сопротивления изоляции R₆₀ коэффициент абсорбции
R₆₀ /R₁₅ тангенс угла диэлектрических потерь tgδ и отношения С₂ /C₅₀ и ΔС/С рег-
ламентируется указанной инструкцией "Трансформаторы силовые. Транспортировка,
разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию" (РТМ 1б.800.723-80).

Температурный режим при проведении измерений. Характеристики изоляции
допускается измерять не ранее, чем через 12 часов после окончания заливки трансфор-
матора маслом.

Характеристики изоляции измеряются при температуре изоляции не ниже 10⁰С у
трансформаторов на напряжение до 150 кВ мощностью до 80 МВ·А и при температуре
не менее нижнего значения, указанного в паспорте, у трансформаторов на напряжение выше 150 кВ или мощностью более 80 МВ·А. Для обеспечения указанной температуры
трансформатор подвергается нагреву до температуры, превышающей требуемую на 10⁰С. Характеристики изоляции измеряют-
ся на спаде температуры при отклонении ее от требуемого значения не более, чем на
5⁰С. Температура изоляции определяется до измерения характеристик изоляции. В ка-
честве температуры изоляции трансформатора, не подвергавшегося нагреву, принимает-
ся температура верхних слоев масла.

Таблица 2.2. Схемы измерения характеристик силовых трансформаторов

После- дователь- ность измере- ний	Двухобмоточные трансформаторы		Трехобмоточные трансформаторы		Автотрансфор- маторы		Шунтирующие реакторы		Заземляющие реакторы
После- дователь- ность измере- ний	Обмот ки, на которых произ-водят измере- ния	3азе- мляем части транс- форма- тора	Обмот- ки, на кото- рых произ- водят измере- ния	Зазем- ляемые части транс- форма- тора	Обмот- ки, на кото- рых произ- водят измере- ния	Зазе_- мляем_ части транс- форма- тора	Обмот- ки, на кото- рых произ- водят измере- ния	Зазем- ляемые части транс- форма- тора	Обмот- ки, на кото- рых произ- водят изме- рения	Зазем- ляемые части транс- форма- тора
1	НН	Бак, ВН	НН	Бак, СН, ВН	НН	Бак, ВН, СН	ВН	Бак	ВН	Бак, НН
2	ВН	Бак, НН	СН	Бак ВН, НН	ВН+СН ВН+	Бак, НН	-	-	-	-
3	(ВН +НН)*	Бак	ВН	Бак, НН, СН	СН+ НН	Бак	-	-	-	-
4	-	-	(ВН + СН)*	Бак, НН	-	-	-	-	-	-
5	-	-	(ВН + СН+ НН)*	Бак	-	-	-	-	-	-

* Измерения обязательны только для трансформаторов 16000 кВ А и более

Для трансформаторов на напряжение выше 35 кВ, залитых маслом, в качестве
температуры изоляции следует принимать температуру фазы "В" обмотки "ВН", опре-
деляемую по ее сопротивлению постоянному току.

При нагреве трансформатора указанное сопротивление измеряется не ранее чем
через 60 мин. после отключения нагрева обмотки током или через 30 мин после отклю-
чения внешнего нагрева.

При определении температуры обмотки по сопротивлению постоянному току ре-
комендуется температуру обмотки вычислять по формуле

где: R_х измеренное сопротивление обмотки при температуре t_х; R₀ - сопро-
тивление обмотки, измеренное на заводе при температуре t₀ (паспортные данные
трансформатора).

При определении соотношения ΔС /С трансформаторов на напряжение 110 кВ
и выше в качестве температуры изоляции принимается среднесуточная температура,
измеренная термометром (или термопарой) на верхнем ярме магнитопровода непо-
средственно после измерения ΔС и С.

Перед измерением характеристик изоляции необходимо протереть поверхность
вводов трансформаторов. При измерениях во влажную погоду рекомендуется применять
экраны. Перед измерением характеристик изоляции измеряют значения R_из, ΔС и С
проводов, соединяющих приборы с трансформатором. Длина проводов должна быть как
можно меньше, поэтому приборы нужно располагать по возможности ближе к транс-
форматору. Характеристики изоляции измеряют по схемам и в последовательности, ука-
занной в табл. 2.2.

При измерении характеристик обмоток трансформатора R₆₀ tgδ и масла tgδ
следует учитывать поправочные коэффициенты табл. 2.3.

При измерении все выводы обмотки одного напряжения соединяются вместе, ос-
тальные обмотки и бак трансформатора должны быть заземлены.

Измерение сопротивлений R₆₀и R₁₅. Измерение сопротивлений R₆₀ и R₁₅ прово-
дят перед измерением остальных характеристик трансформатора. Сопротивление изоля-
ции измеряют по схемам табл. 2.2 мегаомметром на 2500 В с верхним пределом измере-
ния не ниже 10000 МОм. Измеренное значение R проводов должно быть не меньше
верхнего предела измерения мегаомметра. Перед началом измерения все обмотки долж-
ны быть заземлены не менее чем на 5 мин., а между отдельными измерениями - не ме-
нее, чем на 2 мин.

Значения R₆₀ изоляции, измеренные при монтаже (при заводской температуре
или приведенные к этой температуре) для трансформаторов на напряжение до 35 кВ
включительно, залитых маслом, должны быть не менее значений, указанных в табл. 2.1;
для трансформаторов на напряжение 110 кВ и выше - не менее 70% значения, указанно-
го в паспорте трансформатора. Значения R₆₀, измеренные при температуре t₁, на мон-
таже, приводят к температуре измерения t₂ на заводе с помощью коэффициента
К₂, значения которого приведены в табл. 2.3

где R₆₀ - измеренное значение R₆₀₁ приведенное к температуре заводских измерений.

Данные измерений R₆₀ допускается пересчитывать по температуре для трансфор-
маторов мощностью до 80 МВ А и на напряжение до 150 кВ при разности температур не более +10⁰С, а для трансформаторов большей мощности и на напряжение выше 150 кВ - при разности температур не более +5⁰С .

Для сухих трансформаторов R₆₀ при температуре 20-30⁰С должно быть не ниже:
при номинальном напряжении трансформатора до 1 кВ - 100 МОм; б кВ - 300 МОм; 10
кВ — 500 МОм.

Коэффициент абсорбции R₆₀/R₁₅ обмоток для трансформаторов мощностью менее 10000 кВ·А, напряжением до 35 кВ включительно при температуре 10-30⁰С должен быть не ниже 1,3. Для остальных трансформаторов - соответствовать заводским данным.

Таблица 2.3. Значения коэффициентов для пересчета характеристик обмоток и масла

Разность температур t₂-t₁, ⁰С	Значения			Разность температур	Значения
Разность температур t₂-t₁, ⁰С	К₁	К₂	К₃	Разность температур	К₁	К₂	К₃
1	1,03	1,04	1,04	20	1,75	2,25	2,25
2	1,06	1,08	1,08	25	2,0	2,75	2,75
3	1,09	1,13	1,13	30	2,3	3,4	3,4
4	1,12	1,17	1,17	35	-	-	4,15
5	1,15	1,22	1,22	40	-	-	5,1
10	1,31	1,5	1,5	45	-	-	6,2
15	1,51	1,84	1,84	50	-	-	7,5

Значение коэффициента для разности температур не указанной в таблице определяется умножением коэффициентов, сумма разности температур которых равна рассматриваемой разности (например: коэффициент, соответствующий разнице температур 8⁰С определяется умножением коэффициентов соответственно для разностей температур 3⁰С и 5⁰С.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tgδ. Тангенс угла диэлек-
трических потерь tgδ обмоток измеряют мостом переменного тока P5026 по пере-
вернутой схеме (см. рис. 2.1) в последовательности согласно табл. 2.2. Перевернутая
(обратная) схема применяется для измерения диэлектрических потерь объектов, имею-
щих один заземленный электрод.

Измерение tgδ на трансформаторах, залитых маслом, можно проводить при на-
пряжении, не превышающем 2/3 заводского испытательного напряжения испыты-
ваемой обмотки.

Измерение tgδ при сушке трансформатора без масла допускается производить при
напряжении не выше 220 В.

Измерения при монтаже значения tgδ изоляции обмоток при температуре заво-
дских испытаний или приведенное к этой температуре, если температура при измерении
отличается от заводской, должно быть для трансформаторов на напряжение до 35 кВ
включительно залитых маслом, не выше значений, указанных в табл. 2.1., для транс-
форматоров на напряжение 110 кВ и выше - не более 130% паспортного значения.

Рис. 2.1. Перевернутая (обратная) схема включения моста переменного тока.

Тр - испытательный трансформатор; С_N - образцовый конденсатор; С_х - испытываемый объект;
G - гальванометр; R₃- переменный резистор; R₄ - постоянный резистор; С₄ - магазин емкостей.

Значения tgδ, приведенные к заводской температуре, не превышающие 1%, сле-
дует считать удовлетворительными без сравнения с паспортными значениями. Значения
tgδ₁, измеренного при температуре t, на монтаже, приводят к температуре измерения tz
на заводе с помощью коэффициента К₁, значения которого приведены в табл. 2.3

где tgδ - измеренное значение tgδ₁, приведенное к температуре заводских изме
рений.

Данные измерений tgδ допускается пересчитывать по температуре для трансфор-
маторов мощностью до 80 МВ·А и на напряжение до 150 кВ при разности температур не
более +10⁰С, а для трансформаторов большей мощности и на напряжение выше 150 кВ - при разности температур не более ±5⁰С.

При измерении характеристик изоляции необходимо учитывать влияние tgδ мас-
ла, заливаемого в трансформатор. Если tg5 масла, залитого при монтаже в трансформа-
тор (tgδ_м2) находится в допустимых ГОСТом пределах, но отличается от заводского зна-
чения, фактические значения tgδ_ф и R₆₀ изоляции с учетом влияния tgδ масла опреде-
ляются по формулам

где tgδ_из и R_60из - измеренные значения tgδ и R₆₀ изоляции;

К - коэффициент приведения, имеющий приближенное значение 0,45;

tgδ_м2 - значение tgδ масла, залитого при монтаже, приведенное к температу-
ре измерения характеристик изоляции на монтаже с помощью коэффициента К_з;

tgδ_м1- значение tgδ масла, залитого на заводе, приведенное к темпера-
туре измерения характеристик изоляции на заводе о помощью коэффициента К_з (табл.
2.3)

если температура при измерении tgδмасла ниже температуры при измерении характеристик изоляции;

tgδ_м1’и tgδм₂’ – измеренные значения tgδ масла, залитого соответственно на заво
де и при монтаже.

Измерение емкости. Значения С₂/С₅₀, измеренные на монтаже для трансфор-
маторов на напряжение до 35 кВ включительно, залитых маслом, не должны превышать
значений, указанных в табл. 2.1. Для трансформаторов на напряжение 110 кВ и выше,
транспортируемых без масла, значения ΔС/С, измеренные по прибытии трансформато
ров на место монтажа, не нормируются, но должны использоваться в качестве исходных
данных в эксплуатации.

При измерении ΔС и С изоляции трансформаторов на напряжение 110 кВ и вы-
ше в конце монтажа до заливки маслом необходимо учитывать ЬС и С маслонаполнен-
ных вводов трансформаторов введением поправок (вычитанием значения, измеренного
на не установленном вводе, из значения измеренного на трансформаторе с установлен-
ными вводами).

Отношение С₂/С₅₀ и ΔС/С измеряются приборами ЕВ-3 или ПКВ-8 по схемам
табл. 2.2. Перед измерением все обмотки должны быть заземлены не менее чем на 5
мин.

Измерение емкости трансформаторов производится главным образом для опреде-
ления влажности обмоток. Оно основано на том, что емкость неувлажненной изоляции
при изменении частоты изменяется меньше (или совсем не изменяется), чем емкость ув-
лажненной изоляции.

Емкость изоляции принято измерять при двух частотах: 2 и 50 Гц (ΔС и С).

При измерении емкости изоляции на частоте 50 Гц успевает проявиться только геомет-
рическая емкость, одинаковая у сухой и у влажной изоляции. При измерении емкости
изоляции на частоте 2 Гц успевает проявиться абсорбционная емкость влажной изоля-
ции, в то время как у сухой изоляции она меньше и заряжается медленно. Температура
при измерениях должна быть не ниже +10⁰С. Отношение С₂/С₅₀ для увлажненной
изоляции составляет около 2, а для неувлажненной - около 1.

Определение влажности изоляции силовых трансформаторов осуществляется
также по приросту емкости за 1 с. При этом методе производится заряд емкости изоля-
ции, а затем разряды: быстрый (закорачиванием сразу после окончания заряда) и мед-
ленный (закорачиванием через 1 с после окончания заряда). В первом случае определя-
ется емкость С, во втором случае - прирост емкости за счет абсорбционной емкости, ко-
торая успевает проявиться за 1 с у влажного трансформатора, но не успевает проявиться
у сухого. У сухого трансформатора ΔС незначительна: и составляет (0,02-:0,08)·С при
температуре +10⁰С, у влажного ΔС>>0,1⁰С.

Обычно эти измерения производят в начале ревизии трансформатора, после подъ-
ема выемкой части и в конце ревизии, до погружения керна трансформатора в масло, а
также в процессе сушки.

Отношение ΔС/С измеряют для каждой обмотки при соединении с заземленным
корпусом свободных обмоток. Перед измерением испытуемую обмотку заземляют на 2-
3 мин. Провода, соединяющие прибор с испытуемой обмоткой, должны быть возможно
короче. Если значения ΔС и С проводов можно измерить по прибору, вносится поправ-
ка вычитанием ΔС и С проводов из результатов измерения полностью собранной схе-
мы с испытываемым трансформатором. Величина отношения ΔС/С, измеренная в кон-
це ревизии, и разность в % между величиной ΔС/С в конце и начале ревизии должны
быть в пределах величины приведенных в табл. 2.4.

Таблица 2.4. Значения ΔС / С, % при различных температурах

Мощность и напряжение обмотки ВН	Измерения	Температура, ⁰С
Мощность и напряжение обмотки ВН	Измерения	10	20	30	40	50
До 35 кВ включительно	В конце ревизии	13	20	30	45	75
Мощностью менее 10 МВ·А	В конце и начале ревизии	4	6	9	13,5	22

Величина ΔС/С увеличивается с повышением температуры. Поэтому, если за
время ревизии трансформатора изменилась температура выемкой части и измерение
ΔС/С в конце и начале ревизии производились при различных температурах, их необ-
ходимо перед сопоставлением привести к одной температуре путем умножения на ко-
эффициент температурного пересчета К, значения которого представлены в табл. 2.5.

Таблица 2.5. Значения коэффициента температурного пересчета К

	Разность температур, 12 - 11, ⁰С
	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
К	1,25	1,55	1,95	2,4	3	3,7	4,6	5,7	7	8,8

Blog

Пособие для разработки методик по электрическим измерениям и испытаниям отдельных видов электрооборудования напряжением до и выше 1 кв часть II

Содержание