150632 (594563), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Рис. 21. Схема установки для испытания изоляции напряжением промышленной частоты
Разрядник 8, установка которого обязательна при испытании изоляции генераторов, обеспечивает защиту от недопустимого повышения испытательного напряжения. Пробивное напряжение разрядника устанавливается равным 1,1 испытательного. Рекомендуется применение шарового разрядника с диаметром шаров 2-10 см. Этот же разрядник можно использовать при градуировке устройства для измерения испытательного напряжения.
Мощность испытательного трансформатора устанавливается исходя из нагрузки его током, емкости объекта и определяется допустимым нагревом обмоток.
В установках для эксплуатационных испытаний электрооборудования могут быть применены специализированные испытательные трансформаторы, трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы.
6.2.2. Испытание напряжением постоянного тока
Установка для испытании изоляции приложением напряжения постоянного (выпрямленного) тока состоит из регулировочного и выпрямительного устройства, а также контрольно-измерительных приборов и средств защиты.
Выпрямительное устройство содержит испытательный трансформатор и выпрямитель с фильтром.
Схема установки (рис. 4) должна включать автоматический выключатель 1, регулировочное устройство 2, амперметр 3 и вольтметр 4 для контроля режима, выключатель (рубильник) 5 для создания видимого разрыва в цепи питания, испытательный транс форматор 6, выпрямитель 7 с фильтром 8, а также устройство для измерения испытательного напряжения 9 и разрядное устройство 10.
Рис. 22. Схема установки для испытании изоляции напряжением постоянного тока
При измерении тока проводимости в состав испытательного устройства входит также соответствующее измерительное устройство.
Основное назначение автоматического выключателя 1 -- быстрое отключение питания при перегрузках испытательной установки или пробое (перекрытии) изоляции объекта.
Специализированные установки (например, в передвижных лабораториях и т.п.) имеют также системы сигнализации и блокировки от случайного включения напряжения и специальные устройства для автоматического заземления вывода высокого напряжения с целью снятия заряда емкости объекта и фильтра.
6.3 Проведение испытаний
Испытания приложенным напряжением должны проводиться специально обученным персоналом с соблюдением действующих /, Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок.
Для обеспечения безопасности персонала и целости оборудования изоляционные расстояния по воздуху между элементами испытательной установки, находящимися под испытательным напряжением, и заземленными предметами должны быть не менее следующих:
Таблица 42
Испытательное Напряжение, кВ | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
Изоляционное Расстояние, см | |||||||||||||
Для напряжения переменного тока | 5 | 10 | 20 | 25 | 30 | 40 | 45 | 50 | 60 | 80 | 90 | 120 | 140 |
Для напряжения постоянного тока | 5 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
Для напряжения переменного тока указано действующее значение напряжения.
Во избежание перекрытия воздушных промежутков между токо-ведущими частями, находящимися под рабочим напряжением, и частями этого же оборудования, на которые подается испытательное напряжение переменного тока, расстояния между ними не должны быть менее следующих:
Таблица 43
Номинальное напряжение Установки, кВ | 6 | 10 | 15 | 20 | 35 |
Минимальное изоляционное Расстояние, см | 12,5 | 15 | 20 | 25 | 50 |
В этом случае перед испытанием необходимо убедиться, что испытательное напряжение не находится в противофазе с рабочим.
Подъем напряжения на испытуемом оборудовании следует начинать с наименьшего возможного значения, но не превышающего 30% испытательного напряжения.
Дальнейшее повышение напряжения до нормированного испытательного следует производить со скоростью, позволяющей получить надежный отсчет по приборам (примерно за 20-30 с). После установленной выдержки времени производится быстрое плавное снижение напряжения до нуля; допустимо отключение напряжения при его значении, не превышающем 30% испытательного.
Во время испытания должно проводиться непрерывное наблюдение с безопасного расстояния за состоянием объекта, а также за показаниями измерительных приборов испытательной установки.
При испытаниях напряжением переменного тока объектов с органической изоляцией после снятия напряжения и наложения заземления рекомендуется ощупать ее доступные поверхности, чтобы убедиться в отсутствии местных нагревов.
Объект считается выдержавшим испытания, если:
не произошло пробоя или перекрытия изоляции;
не было отмечено частичных нарушении изоляции, выявленных по показаниям приборов испытательной установки (неустойчивые показания, толчки отсчетных устройств) или наблюдением (одиночные разряды, выделение дыма, скользящие разряды по поверхности и т.п.);
не были отмечены местные нагревы изоляции.
Допускается возникновение слабых скользящих разрядов по поверхности фарфоровой и аналогичной изоляции. Для объектов с органической (литой) изоляцией такие разряды, приводящие к повреждению поверхности, недопустимы.
При испытании напряжением постоянного тока с измерением тока проводимости браковочным критерием также считается рост тока проводимости при неизменном напряжении на объекте.
После окончания испытаний напряжением постоянного тока объект должен быть разряжен — снят заряд его емкости. Это производится с помощью разрядного устройства, которым соединяются соответствующие выводы объекта.
Разрядное устройство должно иметь изоляцию, обеспечивающую безопасность оператора, а в цепи разряда — сопротивление, ограничивающее ток разряда.
Разрядное устройство должно присоединяться непосредственно к электродам объекта, минуя цепи испытательной установки и тем более устройства для измерения тока проводимости.
При большой емкости изоляции объекта ее заряд содержит значительную энергию, которая выделяется в разрядном устройстве. Разрядное сопротивление без разрушения должно выдерживать разрядный ток и не перекрываться испытательным напряжением. Сечение токоведущих цепей разрядного устройства должно быть не менее 4 мм2. При небольшой емкости объекта в качестве разрядного может быть применен проволочный резистор 50-150 Вт; при больших емкостях — изоляционная трубка, залитая водой. Рекомендуется выбирать разрядное сопротивление около 10-50 Ом на киловольт испытательного напряжения.
Для снятия абсорбционного заряда изоляции разряд объекта должен быть длительным — не менее 5-10 мин. Перед прикосновением к электродам даже разряженного объекта необходимо наложение заземления.
6.4 Измерение характеристик изоляционных конструкций
Рассматриваются методы измерения характеристик изоляционных конструкций, определяемых свойствами диэлектриков (диэлектрические характеристики). Контролируемые параметры: сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь и емкость изоляции.
Измерения производятся на выведенном из работы (отключенном) оборудовании.
Достоверность измеренного значения параметра зависит от погрешности измерительного устройства и от влияния на результат измерения внешних факторов (помех). К ним относятся паразитные токи в схеме измерений, токи влияния, погодные условия.
Паразитными называются токи, возникающие под действием напряжения измерительной установки и проходящие через измерительное устройство, минуя объект измерения. Эти токи протекают по так называемым паразитным связям между источником напряжения измерительной установки и элементами измерительного устройства, а также по паразитным связям в измерительном устройстве и в объекте.
Токами влияния называются токи, возникающие под действием рабочего напряжения электрической установки, в которой находится контролируемый объект, и проходящие через измерительное устройство. К ним относятся токи промышленной частоты и ее гармонических составляющих, протекающие по электрическим и электромагнитным связям между элементами схемы измерений (включая объект) и оборудованием, находящимся под рабочим напряжением. Кроме того, токи влияния протекают в измерительной установке при наличии разности потенциалов между точками заземления ее элементов.
В эксплуатационной практике точность измерения, как правило, определяется погрешностями из-за влияния внешних помех. Поэтому схемы измерений и процедура их проведения установлены исходя из необходимости уменьшения этих погрешностей. Для этого используются экранирование, исключение погрешностей расчетными методами, применение помехоустойчивых измерительных устройств.
Влияние условий измерений (влажности воздуха, загрязнения поверхности объекта) в основном проявляется в изменении паразитных связей объекта контроля. Для уменьшения этого влияния измерения следует производить при сухой погоде, предварительно очистив изоляционные поверхности от загрязнений. Ввиду температурной зависимости значений параметров изоляции измерения должны производиться при температуре, близкой к нормированной. В случаях отклонения температуры изоляции более чем на 5°С от нормированной необходимо приведение результатов измерений к базовым условиям (сопоставимому виду), установленным в нормативных документах.
В изоляции оборудования высокого напряжения обычно сильно выражены абсорбционные процессы, проявляющиеся в зависимости тока проводимости (сопротивления) изоляции от длительности приложения напряжения. Поэтому перед измерениями на постоянном токе, особенно при повторных приложениях напряжения, необходимо устранить накопленный в изоляции абсорбционный заряд, закоротив не менее чем на 5 мин выводы объекта.
При наличии в объекте контроля обмоток, индуктивность которых может исказить результаты измерении (например, в трансформаторах), при подготовке к испытаниям необходимо закоротить их выводы.
6.5 Схемы измерений. Экранирование
Установка для измерения характеристик изоляции электрооборудования состоит из измерительного устройства (средства измерения), источника измерительного (испытательного) напряжения и шин (проводов), соединяющих их с объектом контроля.
Источник напряжения может быть конструктивно объединен со средством измерения. При высоком напряжении или при большой мощности источника применяется раздельная компоновка элементов измерительной установки. По месту средства измерения (СИ) в цепи измерительной установки различают прямую (нормальную), перевернутую и обратную схемы включения. В прямой схеме СИ расположено между низкопотенциальным выводом изоляции объекта и заземлением. СИ в этой схеме находится под небольшим потенциалом относительно земли. Прямая схема включения обладает наибольшей помехозащищенностью и применяется во всех случаях, когда доступны оба вывода объекта (при контроле оборудования, имеющего специальные измерительные выводы, в лабораторных условиях и т.п.)-
Рис. 23. Схемы включения средства измерений:
1 — источник испытательного напряжения; 2 — объект; 3 — средство намерений
В перевернутой схеме СИ включено в цепь испытательного напряжения между источником и объектом. Эта схема позволяет производить измерения на объектах, у которых один из выводов не может быть отключен от заземления. Недостатком перевернутой схемы является то, что СИ находится под высоким напряжением относительно земли. Это усложняет его конструкцию и затрудняет производство измерении. Обратная схема отличается тем, что СИ включается в цепь заземления источника напряжения. Обратная схема включения, как и перевернутая, позволяет производить измерения на объектах с одним заземленным выводом. Однако конструкция измерительной установки в этом случае существенно усложняется. Широкого распространения обратная схема не получила.
6.6 Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление изоляции определяется по току, проходящему через нее, при приложении напряжения постоянного тока. При напряжениях до нескольких киловатт для измерения применяются ме-гаомметры. При более высоких напряжениях используются источники выпрямленного напряжения и измеряется ток проводимости — величина, обратная сопротивлению.