СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИИ

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) R_из 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 К_абс 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 I_ут 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 I_a /I_C (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: U_исп – испытательное напряжение, кВ; - угловая частота испытательного напряжения ( =2 ).

При окончательном выборе мощности испытательного трансформатора учитывают отношение U_ном,тр,/U_исп, U_ном,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 % 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 (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 % 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 % U_исп, 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 (R_из, К_абс, ), 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 U_AB на нагрузку 1 и напряжения с авто­трансформатора, включенного на напряжение U_AC на нагрузку 2, как показано на схеме рис. 3.37, а, снимаемое с автотрансформатора напря­жение будет изменяться по фазе относительно U_AB 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 U_AB), 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 U_AB).

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