ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ И
КОЭФФИЦИЕНТА АБСОРБЦИИ
Сопротивление изоляции R из и коэффициент абсорбции К абс важные характеристики состояния изоляции электрических машин и аппаратов. Их измерение производится при всех проверках состояния изоляции. Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции производятся с помощью мегаомметра. Наиболее широко в настоящее время используются электронные мегаомметры типа Ф4101 с номинальным напряжением 100, 500 и 1000 В, как наиболее современные. Промышленность освоила выпуск мегаомметров типа Ф4102. Однако в наладочных организациях все еще широкое применение находят мегаомметры типов М4100/1—М4100/5 и МС-05 с номинальным напряжением 100, 250, 500, 1000, 2500В, выпуск которых прекращен.
Питание Ф4101 осуществляется от сети 127— 220В переменного тока или от внешнего источника постоянного тока напряжением 12В. Питание М4100 осуществляется от встроенного генератора, приводимого во вращение рукой. Номинальное напряжение выхода приборов М4100 и МС-0,5 обеспечивается при вращении рукоятки с частотой 120 об/мин, но сохраняет свое значение и при большей частоте благодаря центробежному регулятору.
В случае, когда результат измерения может быть искажен поверхностными токами утечки, на изоляцию объекта измерения накладывают электрод, присоединяемый к зажиму Э (экран) для исключения возможности прохождения токов утечки через рамку логометра, используемого в приборах в качестве измерительного органа. При измерении сопротивления изоляции между жилами кабеля таким экраном может служить металлическая оболочка кабеля.
| 
|
| Рис. 2.36. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 относительно земли Рис. 2.37. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 между токопроводящими жилами (стержнями) Рис. 2.38. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 между токопроводящими жилами при исключении влияния токов утечки Рис. 2.39. Щуп для измерения Rи з мегаомметром: 1 — ручка из изоляционного материала (эбонита, текстолита, стекла и т.п.); 2 — зажим для присоединения провода от зажима Л мегаомметра; 3 — металлическое лезвие щупа |
Перед началом измерения прибор проверяется замыканием зажимов З и Л накоротко. Стрелка при измерении согласно заводской инструкции должна устанавливаться против деления шкалы 0. После удаления закоротки стрелка прибора должна установиться против деления 
.
Если эти требования не соблюдаются, прибором пользоваться нельзя и его следует ремонтировать. Перед измерением объект заземляют на 2—3 мин для снятия остаточных зарядов, которые могут повлиять на показание прибора.
После подготовки объекта и проверки мегаомметра производится измерение. При измерении абсолютного значения сопротивления изоляции аппарата (машины) Rиз токоведущую часть ее присоединяют специальными проводами с усиленной изоляцией (например, типа ПВЛ) к выводу Л мегаомметра. Вывод З и корпус или конструкции, относительно которых производится измерение сопротивления изоляции, надежно заземляются через общий контур заземления. Сопротивление изоляции Rиз определяется показанием стрелки мегаомметра, установившейся по истечении 60с после подачи нормального напряжения (у мегаомметров М4100 это имеет место при частоте вращения рукоятки 120 об/мин).
При измерении коэффициента абсорбции Кабс рекомендуется для точности измерения сначала обеспечить на мегаомметре нормальное напряжение, а потом быстро приложить вывод к заранее зачищенному месту токоведущей части измеряемого объекта и только после этого начинать отсчет времени. Первое показание прибора фиксируется через 15 с после начала измерения, второе — через 60 с. За результат измерения принимается отношение обоих измерений.
Измерения удобно производить с помощью щупов (рис. 2.39), легко изготовляемых в мастерских. При измерениях сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции должны строго соблюдаться осторожность и все правила техники безопасности, так как напряжение мегаомметра опасно для жизни человека. После измерения необходимо разрядить объект измерения.
ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ И
СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИИ
Тангенс угла диэлектрических потерь 
является важной характеристикой изоляции трансформаторов и вводов высокого напряжения. Обычно выражается в процентах:
Значение нормируется для каждого вида оборудования и зависит от температуры и значения прикладываемого напряжения. Для электрических машин измерение 
не нашло применения. Измерение производится мостами Р5026, МД-16 и Р595. Измерение возможно на высоком (3—10 кВ) и низком напряжении.
Таблица 1. Пределы измерения емкости моста.
| Тип моста | напряжение | предел измерения емкости |
| Р5026 | 3—10 кВ менее 100В | 10—106 пФ 650—5*108 пФ |
| МД-16 | 6—10 кВ 100В | 0,3*10-4—0,4 мкФ 0,3*10-3—100 мкФ |
| Р595 | 3—10 кВ 100 В | 1-10-5 мкФ
102  3*10-4 мкФ
|
Мосты Р5026, МД-16 и Р595 выполняют с использованием принципа Шеринга (рис.1), исходя из последовательного соединения емкости и активного сопротивления в схеме замещения диэлектрика. Для такой схемы:
При равновесии моста имеет место равенство
.
Для простоты и удобства измерения значение R4 в мостах МД-16 выбрано равным
10 000/ 
=3184 Ом. В этом случае при равновесии моста 
легко определяется из выражения
На рис.2 и 3 представлены схемы включения мостов Р5026 и МД-16.
 |
 |
В схеме на рис. 2, a высокое напряжение от вспомогательного трансформатора подается на токоведущий вывод проверяемого объекта, что соответствует нормальной схеме измерения. В отличие от этой схемы существует перевернутая схема измерения
, в которой зажимы моста для заземления и подачи высокого напряжения меняются местами. Перевернутая схема менее точна, чем нормальная. Однако измерения изоляции трансформаторов, а также установленных на аппарате вводов могут производиться только по перевернутой схеме в связи с тем, что один из электродов в этих случаях заземлен. При измерении по перевернутой схеме внутренние узлы моста (RR3, С4 и т.д.) находятся под высоким напряжением, так как напряжение от трансформатора подается на экран моста; в связи с тем, что экран с узлами изолирован на полное испытательное напряжение от корпуса (кроме того заземляемого), обеспечивается безопасность измерения и при перевернутой схеме. Любые измерения мостом производятся с полным выполнением требований правил техники безопасности.
Отличительной особенностью мостов Р595 и Р5026 является наличие нуль - индикатора, в качестве которого используется транзисторный избирательный усилитель с питанием от элементов постоянного тока со стрелочным прибором (микроамперметром М4204) на выходе. Максимальная чувствительность нуль-индикатора не менее 2 мкА/мкВ.
Для обеспечения точности измерения мост и вспомогательная аппаратура, необходимая для измерения, располагаются в непосредственной близости от проверяемого объекта, при этом требуется безусловное соблюдение правил техники безопасности, предусматриваемых для испытаний повышенным напряжением. В качестве испытательного используется измерительный трансформатор напряжения НОМ-10 или НОМ-6.
 |
Трансформатор подключается по схеме, приведенной на рис.4.
Измерения
аппаратов с номинальным напряжением 6 кВ производят на напряжении 6 кВ, а аппаратов с номинальным напряжением менее 6 кВ — на напряжении 220—380 В. Измерения производятся при удовлетворительных результатах оценки состояния изоляции с помощью мегаомметра и другими способами и удовлетворительных результатах испытаний пробы масла маслонаполненных аппаратов. Измерения при сушке изоляции производятся на напряжение 220—380В. Результаты измерений 
сравниваются с допустимыми нормами и результатами предыдущих измерений, в том числе заводских.
На результаты измерений 
сильное влияние оказывают паразитные токи и внешние электростатическое и магнитное поля. Для исключения этих влияний в мостах осуществлено экранирование и дополнительно принимаются следующие меры. Для устранения поверхностных утечек перед производством измерений тщательно протираются поверхности изоляторов. Если при этом 
все еще превышает допустимое нормами значение, на изолятор накладывается охранное кольцо К, соединяемое с экраном моста, как показано на рис. 2.45. Поверхностный ток утечки Iут в этом случае отводится непосредственно в землю и не влияет на результат измерения. Охранное кольцо делается из двух витков неизолированного проводника и накладывается плотно на поверхность изоляторов вблизи соответствующего электрода. Паразитные токи существенно влияют на результаты измерения объектов с малой емкостью (вводы, измерительные трансформаторы, конденсаторы связи). На результаты измерения обмоток силовых трансформаторов они влияют мало в связи со значительной емкостью объектов измерения и значительным превышением тока измерения над паразитными токами. Поэтому при измерении изоляции, обладающей значительной емкостью, использование охранных колец не требуется.
Значительно уменьшает погрешность измерений из-за влияний и паразитных токов надежное заземление корпусов проверяемого аппарата, испытательного трансформатора, моста, регулировочного автотрансформатора. Надежные контакты в разъемах и других местах электрических соединений при сборке схемы измерения также уменьшают погрешность. Для уменьшения влияний паразитных токов все токоведущие части при измерениях по перевернутой схеме располагаются на расстоянии не менее 0,5 м от заземленных частей.
В ряде случаев, особенно при измерениях с передвижных лабораторий, приходится наращивать провод, соединяемый с объектом измерения. Провод должен быть в этих случаях весь экранирован, особенно если емкость объекта измерения превышает 10 000 пФ.
С электрическими и индуктивными влияниями бороться очень трудно. Частично они учитываются при производстве четырех измерений при разных полярностях передаваемого на схему напряжения и включения гальванометра. Но этого часто бывает недостаточно при измерении 
аппаратов, установленных вблизи установок, находящихся под напряжением 110 кВ и выше. Наиболее эффективно кроме тщательного экранирования и заземления использование фазорегулятора, позволяющего подобрать такую фазу питающего мост напряжения, при которой указанные влияния минимальны. Практически часто, если имеется трехфазный источник питания, применяется более простой метод подбора такой фазы напряжения питания (АВ, ВА, АС, СА, ВС, СВ), при которой результат измерения минимальный (в этом случае влияние минимально). В общем случае питающее напряжение для измерений должно совпадать по фазе с напряжением влияния. Тогда ток влияния совпадает с током измерения (так как этот ток емкостный или индуктивный) и мало сказывается на отношении Ia /IC (рис. 2.46).
 |
При наличии неустранимых влияний мост иногда не удается уравновесить. Если при этом мост уравновешивается по RR3, а введение С4 (см. рис. 2.42) расширяет световую полосу, это означает, что
отрицателен. В этом случае измерение производится при отрицательном положении переключателя ПП(—), а значение подсчитывается по формуле, приведенной в заводской инструкции.
При измерениях возможны электромагнитные влияния на мост испытательного трансформатора и регулировочного автотрансформатора. Во избежание этого рекомендуется располагать их на расстоянии не менее 0,5 м от моста. Порядок измерений мостами Р5026, МД-16 и Р595 излагается в заводских инструкциях.
Измерения рекомендуется производить при температуре от +10 до +40 °С. Для приведения измеренных значений к необходимой температуре (например, температуре при измерениях на заводе) используются следующие коэффициенты:
 |
Определение степени увлажненности изоляции. Оценка состояния изоляции трансформаторов в настоящее время производится эффективно приборами ЕВ-3 и ПКВ-8, использующими метод емкость — время. Максимальная емкость, измеряемая этими приборами, составляет 100 тыс. пФ при погрешности не более ±5%. Внешний вид прибора ПКВ-8 приведен на рис. 2.47.
Измерения производятся в последовательности, излагаемой в заводской инструкции, прилагаемой к прибору.
3.2. ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
Испытания повышенным напряжением промышленной частоты в общем случае проводятся по схеме, приведенной на рис. 3.3. Автоматический выключатель КМ должен обеспечивать надежное отключение тока, увеличивающегося при пробое изоляции. Мощность В*А, регулировочной колонки TAB и испытательного трансформатора выбирается в зависимости от испытательного напряжения, требуемого Нормами, по формуле
где С – емкость испытуемой изоляции, пФ: Uисп – испытательное напряжение, кВ; 
- угловая частота испытательного напряжения (
=2 
).
При окончательном выборе мощности испытательного трансформатора учитывают отношение Uном,тр,/Uисп, Uном,тр где— номинальное напряжение испытательного форматора. В зависимости от этого корректируется необходимая мощность трансформатора по формуле
В связи с тем, что иногда необходимая мощность испытания превышает мощность имеющихся в наличии трансформаторов и регулировочных колонок, прибегают к уменьшению ее за счет компенсации емкостного тока испытуемого объекта (ток нагрузки — емкостный ток испытуемой изоляции). Компенсация производится подключением параллельно испытуемой изоляции индуктивности (дугогасящие реакторы или специально изготовляемые дроссели). Однако этот метод используется при профилактических испытаниях, а в процессе пусконаладочных работ применение его затруднено. Если номинальное напряжение испытательного трансформатора меньше, чем испытательное, то можно использовать схемы последовательного включения двух трансформаторов, приведенные на рис. 3.4. Схемы последовательного включения трансформаторов на рис. 3.4, а—в используются чаще при производстве профилактических испытаний во время эксплуатации. В процессе пусконаладочных работ они применяются редко. Когда испытуемая изоляция изолирована от корпуса, применяется схема на рис. 3.4, а. Если один вывод изолирован от корпуса, применяется схема на рис. 3.4, б.
В процессе пусконаладочных работ в качестве испытательных трансформаторов используются часто измерительные трансформаторы напряжения. Они могут включаться также последовательно (рис. 3.4, г). Каждый из трансформаторов допускается кратковременно перевозбуждать в пределах 100—150 % Uном, 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 (генераторов, мощных силовых трансформаторов) на стороне высшего напряжения (электростатическим вольтметром или при его отсутствии — с помощью измерительных трансформаторов напряжения по рис. 3.5), а в случаях, менее
 |
ответственных, — на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора. Для защиты от случайных опасных повышений напряжения используются шаровые разрядники (рис. 3.6). Разрядники, применяемые при наладочных работах, состоят из латунных шаров диаметром до 10 см, монтируемых на бакелитовых стойках, из которых один закреплен неподвижно, а второй перемещается по направляющим. В зависимости от необходимого напряжения пробоя с помощью микрометрического винта устанавливается расстояние между шарами. Микрометрический винт снабжен шкалой, которая может быть использована для приблизительного 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 изоляции.
Порядок испытаний. Собирается и опробуется схема без подачи напряжения на испытуемый объект. Перед подачей напряжения проверяется выполнение всех требований Правил техники безопасности (ПТБ). Место испытания вместе с объектом и испытательной установкой должно быть огорожено, вывешиваются плакаты безопасности, проверяются тщательно все заземления. Испытатель должен стоять на резиновом коврике. При опробовании схемы устанавливается напряжение пробоя шаровых разрядников ориентировочно по шкале микрометрического винта. Меняя напряжение испытательной установки на холостом ходу (без подключения испытуемой изоляции), определяют по вольтметру на стороне низшего напряжения или электростатическому вольтметру напряжение пробоя и в зависимости от этого корректируют расстояние между шарами. Напряжение пробоя должно 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. При испытаниях изоляторов по частям перед подачей напряжения для ускорения работ изолятор обычно делится на части с помощью проволоки диаметром, достаточным для соблюдения необходимых расстояний, как показано на рис. 3.7.
В качестве проволоки могут использоваться специальные инвентарные электроды из пружинящей рояльной проволоки, показанные на рис. 3.8. Держатели электродов соединяются любой проволокой. На разъединителях испытания повышенным напряжением обычно проводятся одновременно на всех колонках, у которых предварительно соединяют электрически точки с одинаковыми потенциалами. При таком способе сокращается общее время испытаний.
|
Рис. 3.7. Схема соединения изоляторов при испытании их повышенным напряжением
|
Рис. 3.8. Инвентарный «рог», используемый для соединения изоляторов между собой при испытании повышенным напряжением
Подъем напряжения и испытание производятся с соблюдением всех требований правил техники безопасности со скоростью: до 25—30 % Uисп — неограниченной, дальнейший подъем до 50% с произвольной скоростью, но плавный; до 100% Uисп — со скоростью 1—2 %/с. По истечении времени испытания (1 мин) напряжение плавно снижается и при значении, равном 30 % Uисп, может быть отключено. Во время испытания с безопасного расстояния производятся осмотр и прослушивание испытуемой изоляции. Результат испытания считается удовлетворительным, если во время испытания не произошло пробоя или перекрытия изоляции, не было резких бросков стрелок амперметра (увеличения тока), и вольтметра (снижения напряжения), не было замечено дыма, запаха и гари, не прослушивались разряды. После испытания органической изоляции следует, сняв напряжение и заземлив вывод установки, прощупать поверхность и убедиться в отсутствии местных нагревов. В случае перекрытий испытания прекращаются и повторяются, если причиной была поверхностная загрязненность, не удаленная при предварительной очистке и промывке. При пробое и обнаружении серьезных повреждений последние устраняются или поврежденный элемент заменяется, после чего испытание повторяется до получения удовлетворительных результатов.
Во избежание недопустимых перенапряжений в изоляции, вызванных высшими гармоническими, испытательный трансформатор присоединяется к линейному, а не к фазному напряжению (в линейном напряжении отсутствует наиболее опасная третья гармоника).
Испытание выпрямленным напряжением производится по одной из схем, приведенных на рис. 3.9. В схеме на рис. 3.9, в изоляция трансформаторов накала должна быть рассчитана на полное рабочее напряжение испытательного трансформатора по отношению к земле. В схеме на рис. 3.9, а вывод испытательного трансформатора должен иметь изоляцию, рассчитанную на двойное рабочее напряжение, так как в отрицательный полупериод, когда кенотрон не пропускает тока, на нем имеет место напряжение, складывающееся из напряжения трансформатора и напряжения предварительно заряженной (в положительный полупериод) испытуемой изоляции (рис. 3.9, а и б).
 |
Нагрузка испытательного трансформатора незначительна, так как она определяется потерями в сопротивлении изоляции постоянному току, поэтому при испытаниях можно использовать измерительный трансформатор напряжения. Методика и порядок испытания изоляции выпрямленным напряжением 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, германиевые). В этом случае установка более проста и отсутствует накальный трансформатор.
В практике наладочных работ широко используются комплектные испытательные установки, в том числе смонтированные на автомашине. Очень удобны в работе установки АИИ-70М (рис. 3.10), АИМ-80, АИМ-90, выпускаемые нашей промышленностью. Установки предназначены для испытаний повышенным напряжением переменного и выпрямленного тока изоляции электрооборудования с номинальным напряжением до 10 кВ включительно, в том числе силовых кабелей и жидких диэлектриков, а также отдельных элементов опорной и подвесной изоляции в электроустановках 35—220 кВ.
Установка АИИ-70М. Максимальное напряжение переменного тока промышленной частоты установки 50 кВ, максимальное выпрямленное напряжение 70 кВ, мощность трансформатора при испытании переменным током 2 кВ*А. Размеры и масса установки позволяют легко транспортировать ее и перемещать на объекте. Принципиальная схема установки представлена на рис. 3.11.
Испытание твердых диэлектриков переменным током с помощью АИИ-70М проводится следующим образом. Заземляются аппарат и разрядник. Рукоятка переключателя устанавливается в положение «Чувствительная». К испытательному выводу присоединяется провод, с помощью которого подается напряжение к испытуемому объекту. С помощью специального шнура с вилкой и колодкой подается питание от сети (загорается зеленая лампа), включается кнопка «Вкл» (загорается красная лампа) и рукояткой напряжение плавно поднимается до необходимого значения с соблюдением требований, приведенных выше. Если при этом из-за большой потребляемой мощности срабатывает защита и отключает установку, рукоятка переключателя ставится в положение «Грубая» (защита загрубляется) и в этом положении производится испытание продолжительностью не более 1 мин.
Для испытания выпрямленным напряжением откидывается нижняя дверца основного аппарата и на ней устанавливается кенотронная приставка, как показано на рис. 3.10. Откидывается также верхняя крышка, и в ее отверстие вставляется рукоятка, сочленяемая с переключателем пределов измерений микроамперметра. Пружина, находящаяся в средней части приставки, присоединяется к выводу основного аппарата. Производится заземление приставки. Вывод подачи выпрямленного напряжения на объект подключается к приставке с помощью специально предусмотренного кабеля с муфтой. После указанной подготовки испытание проводится в такой же последовательности, как и в предыдущем случае. Для оценки тока утечки при испытании показания микроамперметра умножаются на кратность пределов. Показания снимаются при нажатии кнопки в центре рукоятки и постепенном переключении рукоятки с грубых пределов на более чувствительные.
Установка АИМ-80 отличается от АИИ-70 тем, что обеспечивает возможность получения переменного испытательного напряжения до 80 кВ, а также более удобным и плавным регулированием и портативностью. Но наличие в установке заземления средней точки обмотки ВН трансформатора ограничивает практическое получение испытательного напряжения относительно земли до 40—45 кВ.
Передвижная установка типа ЭТЛ-35-02 на автомашине ГАЗ-51 (рис. 3.12 и 3.13) позволяет выполнять следующие работы: испытание повышенным напряжением переменного тока до 1000 кВ (ИОМН-100/20, мощность 20 кВ-А), испытание повышенным напряжением выпрямленного тока до 60 кВ, проверку состояния изоляции обмоток электрических машин, трансформаторов и других электроаппаратов (Rиз, Кабс, 
), измерение коэффициентов трансформации трансформаторов силовых и напряжения, измерение потерь холостого хода силовых трансформаторов.
Рис. 3.12. Пульт управления передвижной лаборатории ЭТЛ-35-02
 |
Выявление отдельных дефектов изоляторов подвесных гирлянд производится проверкой распределения напряжения по изоляторам с помощью специальной штанги (рис. 3.14, а). На основании результатов измерений строится кривая распределения напряжения (рис. 3.14, 6). Напряжение на дефектном изоляторе, как видно из рисунка, резко снижается по сравнению с измеренным на предыдущем (неповрежденном) не менее чем в 1,5—2 раза, что позволяет судить о дефекте в данном изоляторе.
Изоляция цепей и аппаратов вторичных устройств после предварительной проверки с помощью мегаомметра, за исключением 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 полностью собранная схема с помощью испытательных установок, изготовляемых энергосистемами и наладочными организациями, например ИВК (рис. 3.15) или КУ-65.
Рис. 3.15. Принципиальная схема испытательной установки ИВК:
Т — испытательный трансформатор; TUV — регулировочный автотрансформатор; КА — реле защиты; FN — вспомогательные контакты; SB — кнопка пуска
При отсутствии испытательных установок испытания могут производиться по схеме, приведенной на рис. 3.16, с использованием в качестве испытательного трансформатора напряжения типа НОМ-3 или другого трансформатора с коэффициентом трансформации 127 или 220/1000 или 2000 В. Резистор R сопротивлением 1000 Ом в схеме на рис. 3.16 устанавливается для ограничения тока при пробое изоляции. При большом числе разветвленных цепей, при котором трансформатор может сильно перегружаться емкостными токами контрольных кабелей, что проверяется по показаниям амперметра, испытания проводят раздельно по участкам. 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 во избежание резонанса напряжений, который может иметь место из-за емкости кабелей. Закорачиваются во избежание повреждения также полупроводниковые элементы. Перед проведением испытания изучается схема цепей и устройств и ставятся перемычки в тех местах, где возможны разрывы на контактах переключателей и других элементов. Удобнее всего испытания оперативных цепей проводить с предохранителей, объединяя искусственно на время испытания отдельные участки, питаемые от разных предохранителей.
Рис. 3.16. Схема испытания изоляции вторичных устройств повышенным напряжением промышленной частоты:
S — рубильник; TUV — регулировочный автотрансформатор; TV — трансформатор напряжения; SB — кнопка включения микроамперметра при измерениях; R —резистор сопротивлением 1000 Ом
3.6. РЕГУЛИРОВАНИЕ ФАЗЫИ ЧАСТОТЫ
 |
При проверке релейных защит с реле направления мощности и в некоторых других случаях требуется регулирование угла фазового сдвига между током и напряжением, что осуществляется с помощью фазорегуляторов. Для этой цели используются индукционные фазорегуляторы, представляющие собой заторможенный асинхронный электродвигатель с фазным ротором (рис. 3.34).
Рис. 3.35. Векторная диаграмма
напряжений индукционного
фазорегулятора
Устанавливая ротор такого электродвигателя с помощью рукоятки и редуктора в различные положения, можно получить различные углы между напряжениями статора U1 и ротора U2 в пределах 0—360° (рис. 3.35).
Если нужно регулировать фазу напряжения относительно напряжения, то на нагрузку 1 подается напряжение статора U1, а на нагрузку 2 —напряжение с колец ротора U2. Тогда угол 
в зависимости от положения ротора будет изменяться между напряжениями U2 и U1. Если нужно регулировать фазу тока относительно напряжения, то в токовую цепь нагрузки подается питание от напряжения статора U1 через последовательно включенные активные сопротивления (для того чтобы ток I2 совпадал по фазе с U1), а напряжение на нагрузку подается с колец ротора U2. Тогда угол в зависимости от положения ротора будет изменяться между напряжением U2 и током I2. Промышленность выпускает индукционные фазорегуляторы типов МАФ-22, ФР-41, ФР-82-2. Однако эти фазорегуляторы тяжелы, громоздки и неудобны при частых транспортировках. В связи с этим более широкое применение в практике наладочных работ нашли фазорегуляторы, выполненные на автотрансформаторах. Пример такого фазорегулятора, изготовленного Мосэнерго, показан на рис. 3.36.
Рис. 3.36. Фазорегулятор Мосэнерго на автотрансформаторах
При подаче напряжения UAB на нагрузку 1 и напряжения с автотрансформатора, включенного на напряжение UAC на нагрузку 2, как показано на схеме рис. 3.37, а, снимаемое с автотрансформатора напряжение будет изменяться по фазе относительно UAB в пределах 0—60° (рис. 3.37, 6). При изменении фазы подаваемого на автотрансформатор напряжения с помощью переключателя можно плавно изменять угол между напряжениями U1 и U2 уже в пределах 0—360° (табл. 3.1).
Отсчет углов ведется против часовой стрелки от исходного напряжения (в данном случае UAB), так как за положительные приняты углы при индуктивной нагрузке, т. е. когда ток отстает от напряжения (в случае регулирования фазы напряжения относительно тока, совпадающего с UAB).
Из рис. 3.37, 6 видно, что при изменениях угла изменяется и значение напряжения U2. Для сохранения последнего постоянным в фазорегуляторе Мосэнерго применен второй автотрансформатор (рис. 3.38).
Рис. 3.37. Схема включения (а) и Рис. 3.38. Схема включения фазо-
соответствующая ей векторная регулятора Мосэнерго с дополни-
диаграмма (б) фазорегулятора тельным автотрансформатором для
Мосэнерго регулирования напряжения
Кинематика фазорегулятора выполнена таким образом, что при изменении угла с помощью движка AT1 одновременно перемещается дополнительная щетка AT2, поддерживая на выходе его постоянное значение напряжения U2. При необходимости можно регулировать только U2 с помощью основного движка фазорегулятора. В этом случае положения движка AT1 и дополнительной щетки AT2 не изменяются. При отсутствии фазорегулятора можно регулировать угол подбором соот