Лабораторная работа № 3. Краткие теоретические сведения. Испытание вводов производят по следующим параметрам

Лабораторная работа № 3

Тема: Измерение сопротивления изоляции силового трансформатора.

 

Цель работы:

1) изучить объем и последовательность испытаний силовых трансформаторов:

2) научить измерять сопро­тивление изоляции обмоток силовых трансформаторов.

 

Краткие теоретические сведения

Силовые трансформаторы, вводимые в эксплуатацию, должны подвергаться приемосдаточным испытаниям в соответствии с требованиями ПУЭ.

В объем испытаний входят:

1.Измерение характеристик изоляции: R₆₀^,,; R₆₀^,,/R₁₅^,,; tgδ; С₂/С₅₀; ΔС/С.

2.Испытание повышенным напряжением промышленной часто­ты:

а)изоляции обмоток вместе с вводами;

б)изоляции доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок.

3.Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

4.Проверка коэффициента трансформации.

5.Проверка группы соединения трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов.

6.Измерение тока и потерь холостого хода.

7.Проверка работы переключающего устройства и снятие кру­говой диаграммы.

8.Испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением.

9.Проверка системы охлаждения.

10.Проверка состояния силикагеля.

11.Фазнровка трансформаторов

12.Испытание трансформаторного масла.

13.Испытания вводов.

14.Испытания включением толчком иа номинальное напряжение.

 

Испытания и измерении следует проводить в определенной последовательности. Так, небезразлично, например, что испытать сначала: электрическую прочность изоляции или трансформатор­ное масло. При испытаниях повышенным напряжением в случае плохого качества масла может произойти пробой изоляции. Витковую изоляцию испытывают после испытания главной изоляции, так как в случае пробоя витковой изоляции при испытаниях при­ложенным напряжением дефект в витках не будет обнаружен. Не­допустимо также измерять сопротивление обмоток постоянному то­ку до опыта короткого замыкания. При этом опыте в случае пло­хого качества пайки схемы или плохого состояния контактов в переключателях отвод может подгореть или перегореть. Если после этого опыта не измерить сопротивление обмоток постоянному току, то дефект останется необнаруженным.

При проведении нескольких видов испытаний изоляции испыта­нию повышенным напряжением должны предшествовать другие виды ее испытаний.

Измерение характеристик изоляции проводят при температуре изоляции не ниже 10 °С не ранее чем через 12 ч после заливки мас­лом. Значения характеристик изоляции должны быть не ниже при­веденных в табл. 3.4—3.6.

 

 

Таблица 3.4. Наименьшие значения R₆₀^„ для трансформаторов до 35 кВ

 

Мощность трансформато­ров. кВА	Значения R60,, МОм, при температуре, °С
До 6300 включительно 10 ООО и более	450 900	300 000	200 400	130 260	90 180	60 120

 

 

Таблица 3.5. Наибольшие значения tg6 для трансформаторов до 35 кВ

 

Мощность трансформатора. кВА	Значение tgδ, %, при температуре обмоток. 0С
До 6300 включительно 10 000 и выше	1,2 0,8	1,5 1,0	1,3	2,6 1,7	3,4 2,3	4,0 3,0	6,0 4,0

 

Таблица 3.6. Наибольшие значения C₂/С₅₀ для трансформаторов

 

Мощность трансформатора	Значения отношения C2/С50 измеренного при температуре обмоток, С
До 6300 10 000 и выше	1,1 1,05	1,2 1.15	1.3 1,25

 

Для сухих силовых трансформаторов значения при темпе­ратуре 20-30°С приведены в табл. 3.7.

 

Таблица 3.7. Наименьшие допустимые значения сопротивлений изоляции R₆₀^,, обмоток сухих силовых трансформаторов

 

Номинальное напряжение трансформаторов, кВ	Сопротивление изоляции, МОм
До1
1-6
Более 6

 

Значения коэффициента абсорбции k = R₆₀^,,/R₁₅^,, должно быть не менее 1,3 при температуре измерения от 10 до 30 °С.

Испытание повышенным напряжением: а) изоляции обмоток вместе с вводами в соответствии с нормами, представленными в табл. 3,8. Продолжительность испытания 1 мин (данное испытание для маслонаполненных трансформаторов необязательно); б) изоляции доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок производится напряжением 1—2кВ в течение 1 мин в случае осмотра активной части.

 

 

Таблица 3.8. Испытательное напряжение промышленной частоты изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных)

Класс напряжения обмотки, кВ	Испытательное напряжение по отношению к корпусу и другим обмоткам, кВ, для изоляции
нормальной	облегченной
До 0,69	4,5			2.7
	16,2
	22.5			15,4
	31,5			21,6

 

Измерение сопротивления обмоток постоянному току произво­дят на всех ответвлениях, если для этого не требуется выемки сер­дечника. Значение сопротивления не должно отличаться более чем на 2 % от значения, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от паспортных данных.

Проверка коэффициента трансформации производится на всех ступенях переключения. Коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 2 % от значений, полученных на том же от­ветвлении других фаз, или от паспортных данных.

Проверка группы соединения производится лишь при отсутствии паспортных данных.

Измерение тока и потерь холостого хода производится для трансформаторов свыше 1000 кВ-А при номинальном или пониженном напряжении с пересчетом на номинальное напряжение. Ток холо­стого xo.i;i не нормируется.

Проверка работы переключающего устройства и снятие круго­вой диаграммы. Снятие круговой диаграммы производится на всех положениях переключателя. Круговая диаграмма не должна отли­чаться от диаграммы завода-изготовителя.

Испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением про­изводят давлением столба масла, высоту которого над уровнем за­полненного расширителя принимают: для трубчатых и гладких ба­ков 0,6 м; для волнистых и радиаторных баков 0,3 м.Если в тече­ние 3 ч при температуре масла не ниже 10 °С не наблюдается течи, то бак считают герметичным.

Проверка системы охлаждения. Режим пуска и работы охлажда­ющих устройств должен соответствовать инструкции завода-изгото­вителя.

Проверка состояния силикагеля. Индикаторный силикагель должен иметь равномерную голубую окраску зерен. Изменение цвета свидетельствует об увлажнении силикагеля. Для восстановле­ния свойств силикагель прокаливают в печах.

Испытание трансформаторного масла. Пробу масла из транс­форматора отбирают после доливки (или заливки) и отстоя в течение не менее 12 ч для трансформаторов до 35 кВ включительно. Отбор пробы масла производят из специально предназначенного дня это­го крана (или пробки), имеющегося на баке трансформатора.

Взятое на пробу масло испытывают на содержание механичес­ких примесей, взвешенного угля, на кислотное число, реакцию вод­ной вытяжки, температуру вспышки. При этом пробивное напряже­ние масла должно быть не менее 25 кВ для трансформаторов напря­жением до 15 кВ включительно.

Испытание вводов производят по следующим параметрам:

сопротивление изоляции измерительной и последней обкладок вводов, измеренное относительно соединительной втулки (произво­дят мегаомметром на 1—2,5 кВ), не должно быть менее 1000 МОм;

тангенс угла диэлектрических потерь, измеренный при напря­жении 3 кВ, не должен превышать 3 % при номинальном напряже­нии ввода от 3 до 15 кВ;

испытание вводов повышенным напряжением производят для вводов, установленных на трансформаторах, в течение 1 мин сов­местно с обмотками по нормам табл. 3.8. Ввод считают выдержав­шим испытание, если при этом не наблюдалось пробоя, скользящих разрядов, выделений газа, а также если после испытаний не обна­ружено местного перегрева изоляции.

 

Таблица 3.9. Схемы измерения характеристик изоляции трансформаторов

 

Двухобмоточные трансформаторы	Трехобмоточные трансформаторы
Обмотки на кото­рых производят измерения	Заземляемые чести трансформаторы	Обмотки, на кото­рых производят измерения	Заземляемые части обмоток
НН ВН   ВН+НН	Бак, ВН Бак, НН   Бак	НН СН ВН+СН BH+CH+HH	Бак. СН, ВН Бак, ВН. НН Бак, НН, СН Бак, НН Бак

За температуру изоляции трансформатора, не подвергавшегося нагреву, принимают температуру верхних слоев масла. Для транс­форматоров без масла температура определяется термометром, уста­новленным в карман термосигнализатора на крышке бака, причем карман следует заполнять маслом.

Если температура масла ниже 10 °С, то для измерения характе­ристик изоляции трансформатор должен быть нагрет. При нагреве трансформатора температуры изоляции обмоток принимают равной средней температуре обмоток ВН, определяемой по сопротивлению обмотки постоянному току. Измерение указанного сопротивления производят не ранее чем через 60 мин после отключения нагрева об­мотки током и не ранее чем через 30 мин после отключения внеш­него обогрева.

Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром на 2500 В с верхним пределом не ниже 10 ООО МОм. Перед началом каждого измерения испытуемая обмотка должна быть заземлена на время не менее 2 мин для снятия возможного емкостного заряда.

Для приведения значений R₆₀^,, измеренных на заводе, к темпе­ратуре измерений на монтаже t₁, а также для определении норми­рованных значений R₆₀^,, при температурах, не кратных десяти, производят пересчет с помощью коэффициента k₂, который имеет следующие значения:

 

 

t₂-t₁, ^оС 5 10 15 20 25 30 35

k₂ 1,23 1,5 1,84 2,25 2,75 3,4 4,15

Продолжение

t₂-t₁, ^оС 40 45 50 55 60 65 70

k.₂ 5,1 6,2 7.5 9,2 11,2 13.9 17

Примеры пересчета

1. Трансформатор 16 000 кВ-А, 35 кВ. Данные заводского про­токола (при измерении по схеме ВН-бак, НН) R₆₀^,, = 300 МОм при t₂ = 55 °С.

Температура изоляции трансформатора при измерении состав­ляет 20 °С; t₂-t₁ - 35 °С; k₂-4,15.

Сопротивление изоляции, приведенное к 20⁰ С, R₆₀^,, = 300*4,15=1245 МОм.

Сопротивление изоляции на монтаже должно быть не ниже 70 % этого значения, т. е. не менее 1245*0,7=870 Ом.

2. Для трансформатора 6300 кВ^.А, 35 кВ при измерении на монтаже R₆₀^,,= 500 МОм при температуре изоляции трансформато­ра 13 °С. Так как в табл. 3.4 даны нормированные значения при температурах, кратных десяти, необходимо определить норми­рованное значение R₆₀^,, - при 13 °С. Для этого указанную норму, например при 20°С, приводят к температуре 13°С с помощью коэф­фициента. Для разницы t₂ — t₁ = 20—13=7 °С k₂ = 1,36. Нормированное значение R₆₀^,, при 13 °С равно 300*1,36=408 МОм, т. е. измеренное значение 500 МОм удовлетворяет нормам.