Каковы методы измерения высокого напряжения? Какова длительность испытаний при переменном и постоянном напряжении. Основные виды испытательных напряжений
Испытания изоляции повышенным напряжением
Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами; кроме того, такой метод испытаний является прямым способом контроля способности изоляции выдерживать воздействия перенапряжений и дает определенную уверенность в качестве изоляции. К изоляции прикладывается испытательное напряжение, превышающее рабочее напряжение, и нормальная изоляция выдерживает испытания, а дефектная пробивается.
При профилактических или послеремонтных испытаниях проверяется способность изоляции проработать без отказа до следующих очередных испытаний. Контроль изоляции повышенным напряжением дает только косвенную оценку длительной электрической прочности изоляции, и основная его задача - проверка отсутствия грубых сосредоточенных дефектов.
Испытательные напряжения для нового оборудования на заводах-изготовителях определяется ГОСТ 1516.2-97, а при профилактических испытаниях величины испытательных напряжений принимаются на 10-15% ниже заводских норм. Этим снижением учитывается старение изоляции и ослабляется опасность накопления дефектов, возникающих при испытаниях.
Контроль изоляции повышенным напряжением в условиях эксплуатации проводится для некоторых видов оборудования (вращающиеся машины, силовые кабели) с номинальным напряжением не выше 35 кВ, поскольку при более высоких напряжениях испытательные установки слишком громоздки.
При испытаниях повышенным напряжением используются три основных вида испытательных напряжений: повышенное напряжение промышленной частоты, выпрямленное постоянное напряжение и импульсное испытательное напряжение (стандартные грозовые импульсы).
Основным видом испытательного напряжения является напряжение промышленной частоты. Время приложения такого напряжения - 1 мин, и изоляция считается выдержавшей испытания, если за это время не наблюдалось пробоя или частичных повреждений изоляции. В некоторых случаях проводят испытания напряжением повышенной частоты (обычно 100 или 250 Гц).
При большой емкости испытуемой изоляции (при испытании кабелей, конденсаторов) требуется применение испытательной аппаратуры большой мощности, поэтому такие объекты чаще всего испытываются повышенным постоянным напряжением. Как правило, при постоянном напряжении диэлектрические потери в изоляции, приводящие к ее нагреву, на несколько порядков ниже, чем при переменном напряжении такого же эффективного значения; кроме того, и интенсивность частичных разрядов намного ниже. При таких испытаниях нагрузка на изоляцию существенно меньше, чем при испытаниях переменным напряжением, поэтому для пробоя дефектной изоляции требуется более высокое постоянное напряжение, чем испытательное переменное напряжение.
При испытаниях постоянным напряжением дополнительно контролируется ток утечки через изоляцию. Время приложения постоянного испытательного напряжения составляет от 5 до 15 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если она не пробилась, а значение тока утечки к концу испытаний не изменилось или снизилось.
Недостаток постоянного испытательного напряжения состоит в том, что это напряжение распределяется по толще изоляции в соответствии с сопротивлениями слоев, а не в соответствии с емкостями слоев, как при рабочем напряжении или при перенапряжении. По этой причине отношения испытательных напряжений к рабочим напряжениям отдельных слоев изоляции получаются существенно разными.
Третьим видом испытательного напряжения являются стандартные грозовые импульсы напряжения с фронтом 1.2 мкс и длительностью до полуспада 50 мкс. Испытания импульсным напряжением производят потому, что изоляция в процессе эксплуатации подвергается воздействию грозовых перенапряжений со схожими характеристиками.
Воздействие грозовых импульсов на изоляцию отличается от воздействия напряжения частотой 50 Гц из-за гораздо большей скорости изменения напряжения, приводящей к другому распределению напряжения по сложной изоляции типа изоляции трансформаторов; кроме того, сам процесс пробоя при малых временах отличается от процесса пробоя на частоте 50 Гц, что описывается вольт-секундными характеристиками.
По этим причинам испытаний напряжением промышленной частоты в ряде случаев оказывается недостаточно.
Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию часто сопровождается срабатыванием защитных разрядников, срезающих волну перенапряжения через несколько микросекунд после ее начала, и поэтому при испытаниях используют и импульсы, срезанные через 2-3 мкс после начала импульса (срезанные стандартные грозовые импульсы).
Амплитуда импульса выбирается исходя из возможностей оборудования, защищающего изоляцию от перенапряжений, с некоторыми запасами, и исходя из возможности накопления скрытых дефектов при многократном воздействии импульсных напряжений. Конкретные величины испытательных импульсов определяются по ГОСТ 1516.1-76.
Испытания внутренней изоляции проводят трехударным методом. На объект подается по три импульса положительной и отрицательной полярности, сначала полные, а затем срезанные. Интервал времени между импульсами - не менее 1 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если во время испытания не произошло ее пробоев и не обнаружено повреждений. Методика обнаружения повреждений довольно сложна и обычно проводится осциллографическими методами.
Внешняя изоляция оборудования испытывается 15-ударным методом, когда к объекту с интервалом не менее 1 мин. прикладывается по 15 импульсов обеих полярностей, как полных, так и срезанных. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в каждой серии из 15 импульсов было не более двух полных разрядов (перекрытий).
7.2. Испытания изоляции кабелей, трансформаторов и высоковольтных вводов
Все виды испытаний можно разделить на три основные группы, различающиеся по назначению и, соответственно, по объему и нормам:
- испытания новых изделий на заводе-изготовителе;
- испытания после прокладки или монтажа нового оборудования, испытания после капитального ремонта;
- периодические профилактические испытания.
Требования по испытаниям изоляции кабелей, трансформаторов и высоковольтных вводов излагаются раздельно для этих трех групп испытаний.
1. Кабели
2.
Испытательные напряжения для кабелей устанавливаются в соответствии с ожидаемым уровнем внутренних и грозовых перенапряжений.
На заводах-изготовителях маслонаполненные кабели и кабели с маловязкой пропиткой испытывают повышенным напряжением промышленной частоты (около 2,5 Uном). Кабели с вязкой пропиткой и газовые кабели для предотвращения повреждения изоляции испытывают выпрямленным напряжением порядка (3,5..4) Uном,причем Uном - линейное при рабочих напряжениях 35 кВ и менее и фазной при рабочих напряжениях 110 кВ и более.
После прокладки кабеля, после капитального ремонта и во время профилактических испытаний изоляцию кабелей испытывают повышенным выпрямленным напряжением. Время испытаний для кабелей напряжением 3..35 кВ составляет 10 мин для кабеля после прокладки и 5 мин после капитального ремонта и во время профилактических испытаний.
Для кабелей напряжением 110 кВ время приложения испытательного напряжения - по 15 мин на фазу. Периодичность профилактических испытаний составляет от двух раз в год до 1 раза в три года для разных кабелей.
При испытаниях контролируется ток утечки, значения которого лежат в пределах от 150 до 800 мкА/км для нормальной изоляции. До и после испытаний измеряется сопротивление изоляции.
Силовые трансформаторы
На заводе-изготовителе внутренняя и внешняя изоляция испытываются полными и срезанными стандартными грозовыми импульсами, а также переменным напряжением. Обнаружение повреждений продольной изоляции чаще всего проводят осциллографированием тока в нейтрали трансформатора и сравнением осциллограммы с типовой.
Если изоляция нейтрали и линейного вывода одинаковы, то при испытаниях переменным напряжением оба конца испытуемой обмотки изолируются, и на обмотку подается напряжение от постороннего источника. Если уровень изоляции нейтрали понижен, то испытания проводятся индуктированным напряжением повышенной частоты (до 400 Гц) с тем, чтобы можно было бы подавать напряжение порядка 2 Uном. Нейтраль при этом заземляется или на нее подается постороннее напряжение той же частоты.
Поскольку ЭДС самоиндукции в обмотке пропорциональна частоте, , то без насыщения сердечника, то есть при той же максимальной индукции , можно приложить повышенное по сравнению с рабочим испытательное напряжение.
Кроме испытаний повышенным напряжением измеряется mso-ansi-language:>tg δ, сопротивление изоляции, емкостные характеристики изоляции , а полученные на заводе значения используются в эксплуатации в качестве характеристик исходного состояния изоляции.
При испытаниях изоляции должна быть испытана поочередно каждая электрически независимая цепь или параллельная ветвь (в последнем случае - при наличии полной изоляции между ветвями), а испытательное напряжение прикладывается между выводом и заземленным корпусом, все другие обмотки заземляются.
Измерения сопротивления изоляции проводят до и после испытаний повышенным напряжением. Схемы контроля изоляции двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов приведены в табл. 5.1.
Перед первым включением вновь смонтированного трансформатора измеряют пробивное напряжение трансформаторного масла, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции, отношение C2/C50, tg δ (значение которого сравнивают с результатами заводских испытаний).
Во время периодических профилактических испытаний проводят те же испытания, что и перед первым включением, но допустимые значения tg δ при этом увеличены. Испытания изоляции повышенным напряжением при профилактических испытаниях предполагаются для обмоток напряжением 35 кВ и ниже, значения испытательных напряжений при этом снижаются до 0,85-0,9 значения заводского испытательного напряжения.
Периодичность профилактических испытаний для разных трансформаторов колеблются от 1 раза в год до 1 раза в 4 года.
3. Вводы высокого напряжения
4.
Основной вид контроля - периодический осмотр (от одного раза в трое суток до одного раза в шесть месяцев). У вводов напряжением 110-220 кВ с помощью специального измерительного конденсатора измеряют tg δ и проводят анализ и испытания проб масла, измеряют сопротивление изоляции между специальной измерительной обкладкой ввода и соединительной втулкой. Периодичность таких испытаний для разных вводов разная, но не реже одного раза в 4 года.
РЕЗЮМЕ
Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами. Этот метод испытаний является прямым способом контроля способности изоляции выдерживать воздействия перенапряжений.
При испытаниях повышенным напряжением используются три основных вида испытательных напряжений: повышенное напряжение промышленной частоты, выпрямленное постоянное напряжение и импульсное испытательное напряжение.
Все виды испытаний делятся на три основные группы: испытания новых изделий на заводе-изготовителе, испытания после прокладки или монтажа нового оборудования и после капитального ремонта, периодические профилактические испытания.
Изоляцию кабелей испытывают повышенным напряжением, измеряют сопротивление изоляции, а некоторых случаях измеряют tg δ изоляции.
У силовых трансформаторов измеряют пробивное напряжение трансформаторного масла, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции, отношение C2/C50, tg δ, проводят испытания повышенным напряжением для обмоток напряжением 35 кВ и ниже.
На заводе-изготовителе внутренняя и внешняя изоляция испытываются полными и срезанными стандартными грозовыми импульсами, а также переменным напряжением.
Основной вид контроля вводов высокого напряжения - периодический осмотр. У вводов напряжением 110-220 кВ измеряют tg δ и проводят анализ и испытания проб масла и измерение сопротивления изоляции.
Контрольные вопросы
1. Зачем испытывают изоляцию электрооборудования повышенным напряжением?
2. Назовите основные виды испытательных напряжений и их особенности.
3. Каковы основные принципы испытаний изоляции переменным напряжением?
4. Как испытывают изоляцию выпрямленным напряжением?
5. Какова методика испытаний изоляции импульсным напряжением?
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
zdamsam.ru
6.2. Контроль частичных разрядов
На заводе-изготовителе внутренняя и внешняя изоляция испыты-
ваются полными и срезанными стандартными грозовыми импульсами, а
также переменным напряжением. Обнаружение повреждений продольной изоляции чаще всего проводят осциллографированием тока в нейтрали трансформатора и сравнением осциллограммы с типовой.
Если изоляция нейтрали и линейного вывода одинаковы, то при ис-
пытаниях переменным напряжением оба конца испытуемой обмотки изолируются и на обмотку подается напряжение от постороннего источника. Если уровень изоляции нейтрали понижен, то испытания проводятся индуктированным напряжением повышенной частоты(до 400 Гц) с
тем, чтобы можно было бы подавать напряжение порядка 2Uном. Нейтраль при этом заземляется или на нее подается постороннее напряжение той же частоты. Поскольку ЭДС самоиндукции в обмотке пропорциональна частоте,E = ω B S w , то без насыщения сердечника, то есть при той же макси-
мальной индукции B , можно приложить повышенное по сравнению с рабочим испытательное напряжение.
Кроме испытаний повышенным напряжением измеряется tgδ, со-
противление изоляции, емкостные характеристики изоляции, а полу-
ченные на заводе значения используются в эксплуатации в качестве характеристик исходного состояния изоляции.
При испытаниях изоляции должна быть испытана поочередно каждая электрически независимая цепь или параллельная ветвь (в последнем случае – при наличии полной изоляции между ветвями), а испытательное напряжение прикладывается между выводом и заземленным корпусом, все другие обмотки заземляются. Измерения сопротивления изоляции проводят до и после испытаний повышенным напряжением. Схемы контроля изоляции двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов приведены в табл. 5.1.
Перед первым включением вновь смонтированного трансформатора измеряют пробивное напряжение трансформаторного масла, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции, отношениеC2/C50, tg δ (значение которого сравнивают с результатами заводских испытаний).
Во время периодических профилактических испытаний проводят те же испытания, что и перед первым включением, но допустимые значения tgδ при этом увеличены. Испытания изоляции повышенным напряжением при профилактических испытаниях предполагаются для обмоток напряжением 35 кВ и ниже, значения испытательных напряжений при этом снижаются до 0,85-0,9 значения заводского испытательного напряжения.
Периодичность профилактических испытаний для разных трансформаторов колеблется от 1 раза в год до 1 раза в 4 года.
3. Вводы высокого напряжения
Основной вид контроля – периодический осмотр (от одного раза в трое суток до одного раза в шесть месяцев). У вводов напряжением 110-
studfiles.net
Испытательное напряжение - это... Что такое Испытательное напряжение?
Строительный словарь.
- Испытание на электрическую прочность
- Источник тока
Смотреть что такое "Испытательное напряжение" в других словарях:
испытательное напряжение — Напряжение заданной формы и длительности, которое прикладывают к изоляции для определения какой либо ее характеристики [ГОСТ 1516.2 97] Тематики электрические испытания … Справочник технического переводчика
испытательное напряжение — 5. испытательное напряжение: Номинальное напряжение, если не оговорено иное. На лампах, маркируемых диапазоном напряжений, испытательное напряжение определяется как среднее значение маркируемых напряжений, если не оговорено иное. Источник: ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
испытательное напряжение — bandomoji įtampa statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. test voltage; testing voltage vok. Prüfspannung, f rus. испытательное напряжение, n pranc. tension d essai, f … Automatikos terminų žodynas
испытательное напряжение — bandymo įtampa statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. test voltage vok. Prüfspannug, f rus. испытательное напряжение, n pranc. tension d’essai, f … Fizikos terminų žodynas
испытательное напряжение высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) — испытательное напряжение Напряжение, превышающее номинальное, при котором проверяют электрическую прочность высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя). [ГОСТ 25903 83] Тематики выключатели и переключатели вакуумные высокочастотные… … Справочник технического переводчика
испытательное напряжение ЭОП — Наибольшее напряжение, при котором электронно оптический преобразователь в заданном интервале времени должен стабильно работать. Обозначение UИ [ГОСТ 19803 86] Тематики преобразователи электронно оптические EN testing voltage DE Prüfspannung FR… … Справочник технического переводчика
испытательное напряжение конденсатора — Напряжение, превышающее номинальное, при котором поверяется электрическая прочность конденсатора. [ГОСТ 21415 75] Тематики конденсаторы для электронной аппаратуры EN test voltage DE Prüfspannung FR tension d essai … Справочник технического переводчика
испытательное напряжение частичных разрядов — Нормированное напряжение, прикладываемое в соответствии с заданной методикой испытания на частичные разряды, в течение которого испытываемый объект не должен показывать ЧР, превышающие нормированное значение частичных разрядов. [МЭК 60270]… … Справочник технического переводчика
испытательное напряжение изоляции — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN dielectric test voltageinsulation test voltage … Справочник технического переводчика
испытательное напряжение коммутационного импульса — U ком. имп, кВ Максимальное значение напряжения стандартного коммутационного импульса [ГОСТ Р 52726 2007] Тематики электрические испытания … Справочник технического переводчика
dic.academic.ru
Из каких элементов состоит высоковольтная испытательная установка переменного и постоянного напряжения? Каковы признаки недопустимых повреждений при испытании переменным напряжением?.
При испытании изоляции аппаратов, трансформаторов тока, изоляторов и конденсаторов наличие недопустимых повреждений устанавливают на основе рассмотрения следующих признаков:
- потрескивание;
- изменение показаний приборов, например амперметра или вольтметра;
- разряд на защитном шаровом промежутке;
- существенная разница между значениями емкостей и (или) между кривыми зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения, измеренных до и после испытания конденсаторов, трансформаторов тока напряжением 20 кВ и выше с основной жидкой или твердой (кроме керамической) изоляцией и вводов со слоистой изоляцией;
- наличие следов от скользящих разрядов или стримерной короны на поверхности твердой органической изоляции;
- наличие скользящих разрядов или стримерной короны во внешней изоляции при приемо-сдаточных испытаниях, если они не наблюдались при типовых испытаниях.
В НД на электрооборудование отдельных видов могут быть установлены также и другие признаки наличия недопустимых повреждений.
Испытательные установки высокого переменного напряжения предназначены для получения высокого регулируемого переменного напряжения, с помощью которого испытывают изоляцию повышенным напряжением.
Основным узлом установки является испытательный трансформатор, отличающийся от силового трансформатора аналогичного класса напряжения малой мощностью, ограниченным временем включения, малым запасом электрической прочности изоляции. Испытательные трансформаторы имеют большой коэффициент трансформации и значительную индуктивность рассеяния. Испытательные трансформаторы большей частью являются однофазными и выполняются в трех модификациях: в изолирующем корпусе, в металлическом корпусе с одним вводом и в металлическом корпусе с двумя вводами.
Рис. 9.1. Испытательный трансформатор с двумя вводами
В связи со сложностью изготовления ввода на большое напряжение максимальное напряжение, на которое изготовлен трансформатор с одним вводом, составляет 1200 кВ, его общая высота составляет 15.5 м, из которой наружная часть ввода составляет более 9 м.
Конструкция испытательного трансформатора упрощается, если для вывода высокого напряжения из бака используются два ввода, каждый из которых рассчитан на половину номинального напряжения (рис. 9.1). Обмотка низкого напряжения располагается на одном стержне сердечника и изолируется от него на половину номинального напряжения. Обмотка высокого напряжения состоит из двух частей, расположенных на обоих стержнях магнитопровода. Средняя точка обмотки ВН соединяется с магнитопроводом и баком трансформатора. Один из концов обмотки ВН заземляется, и бак находится под половинным напряжением трансформатора. Между обмотками ВН и НН располагают незамкнутый проводящий защитный экран, препятствующий передаче импульсов напряжения при перекрытии испытуемой изоляции через межобмоточную емкость. Кроме того, в трансформаторе обычно имеется не изображенная на рис. 9.1 обмотка связи, состоящая из двух параллельно соединенных друг с другом частей, расположенных на разных сторонах сердечника. Эта обмотка улучшает связь полуобмоток трансформатора и снижает напряжение короткого замыкания.
Вторая обмотка НН используется при соединении трансформаторов в каскад с последовательным питанием для получения сверхвысоких испытательных напряжений. Обмотки ВН каскада соединяются последовательно, а питание каждого последующего трансформатора осуществляется через предыдущий (рис. 9.2). При этом первый трансформатор оказывается более загруженным; для разгрузки иногда применяют с параллельным питанием повышающих трансформаторов через изолирующие трансформаторы.
Рис. 9.2. Схема каскада трансформаторов 3x750 кВ
Изоляторы схемы рис. 9.2 связаны друг с другом металлическими рамами для выравнивания распределения напряжения по колонкам изоляторов. Провода, соединяющие трансформаторы друг с другом, помещены в экраны, имеющие тот же потенциал, что и провода, но с большим радиусом, что препятствует возникновению короны.
Упрощенная схема испытательной установки переменного напряжения показана на рис. 9.3. Схема содержит испытательный трансформатор Т2 (или каскад трансформаторов), регулировочный трансформатор Т1, защитный резистор R1, предназначенный для демпфирования колебаний при пробое изоляции и снижения возникающих в обмотке трансформатора перенапряжений, и измерительные приборы. Измерение напряжения на выходе установки может производиться по первичному напряжению испытательного трансформатора, как показано на рис. 9.3, а также вольтметр может присоединяться на отвод высоковольтной обмотки. Другие возможности измерения напряжения рассматриваются далее.
Рис. 9.3. Схема испытательной установки переменного напряжения
Для регулирования напряжения применяются регулировочные автотрансформаторы, индукционные регуляторы и двигатель-генераторные установки. Максимальная мощность регулировочных автотрансформаторов обычно не превышает 50-100 кВА. При больших мощностях для плавного регулирования напряжения могут быть использованы индукционные регуляторы, представляющие собой трансформаторы с взаимно перемещающимися обмотками, не имеющие скользящих контактов и обеспечивающие плавное регулирование напряжения. Двигатель-генераторные установки применяют для питания трансформаторов напряжением 500 кВ и выше и трансформаторных каскадов. Эти установки обеспечивают плавное регулирование напряжения, независимость испытательного напряжения от колебаний напряжения сети и синусоидальную форму испытательного напряжения.
Амплитудного значения испытательного напряжения к действующему должно составлять , а частота испытательного напряжения не должна отличаться от 50 Гц более чем на 10%.
infopedia.su
Каковы методы измерения высокого напряжения? Какова длительность испытаний при переменном и постоянном напряжении.
Измерение высоких постоянных напряжений
Для измерения высоких постоянных напряжений используется три основных метода: измерение с помощью измерительного шарового разрядника, измерение электростатическим вольтметром и измерение с помощью добавочных резисторов.
Измерительный шаровой разрядник представляет собой два металлических шара с хорошо обработанными поверхностями и с возможностью изменения расстояния между шарами. Этот разрядник считается очень надежным прибором для измерения постоянного напряжения, а также для измерения амплитуды переменного и импульсного напряжений. Разброс разрядных напряжений шарового разрядника не превышает , и при соблюдении условий измерения напряжения такова же и погрешность измерения напряжения.
Возможность измерения основана на законе Пашена, который связывает пробивное напряжение промежутка с расстоянием между поверхностями шаров. Зависимости пробивных напряжений от расстояния для шаров разных диаметров приведены в специальных таблицах, полученных путем тщательной обработки многочисленных экспериментальных данных. Таблицы составлены для давления воздуха 760 мм рт.ст. и температуры 20оС. При других атмосферных условиях требуется корректировка табличного значения пробивного напряжения на относительную плотность воздуха.
Для защиты поверхности шаров от оплавления при пробое последовательно с разрядником устанавливается резистор сопротивлением, выбираемым из соотношения 1..10 Ом/В.
Если по шаровому разряднику градуируется другой измерительный прибор (электростатический киловольтметр или система с добавочным резистором), то расстояние между шарами выставляется на напряжение, на которое рассчитывается градуируемое устройство и напряжение медленно повышается до пробоя шарового разрядника.
Если проводятся измерения самим разрядником, то шары медленно сближаются до пробоя. По таблице для данного диаметра шаров из расстояния определяют разрядное напряжение, которое умножают на поправочный коэффициент, равный относительной плотности воздуха , если последняя отличается от единицы не более чем на 10% (то есть искомое пробивное напряжение равно табличному значению, умноженному на относительную плотность воздуха).
Электростатический вольтметр представляет собой конденсатор, одна из пластин которого подвижна и закреплена на пружине. Сила взаимодействия пластин определяется согласно закону Кулона произведением их зарядов, то есть , где q - заряд одной из пластин, k - коэффициент пропорциональности, зависящий от расстояния между электродами. Поскольку , где C - емкость конденсатора, U - напряжение между пластинами, то и отклонение подвижной пластины, пропорциональное действующей силе, зависит от квадрата измеряемого напряжения. Шкала такого киловольтметра квадратична.
Из высоковольтных электростатических киловольтметров распространен настольный прибор С-100, имеющий три предела измерения 25, 50, 75 кВ со входной емкостью в пределах 5..50 пФ и сопротивлением утечки порядка 1015 Ом. Киловольтметр С-96 позволяет измерять напряжения до 30 кВ, а киловольтметр С-101, представляющий собой напольную конструкцию достаточно больших размеров, - до 300 кВ.
Измерение высокого постоянного напряжения проще всего проводить с помощью магнитоэлектрического измерительного механизма, включенного последовательно с высоковольтным добавочным резистором с большим сопротивлением (рис. 11.1). Магнитоэлектрический механизм обладает высокой чувствительностью среди измерительных механизмов электромагнитного плана, что позволяет ограничиться очень небольшими токами в измерительной цепи.
Рис. 11.1. Схема измерения высокого напряжения магнитоэлектрическим прибором с добавочным резистором
Добавочный резистор Rд рассчитан на полное измеряемое напряжение и обычно выполняется в виде цепочки последовательно соединенных резисторов с углеродистым или металлическим полупроводящим слоем. Сопротивление добавочного резистора выбирается не менее чем 1 МОм/кВ (ток менее 1 мА), чтобы обеспечить небольшое тепловыделение. Из-за возникновения токов утечки по поверхностям резисторов ограничивают сопротивление сверху, не более 10 МОм/кВ (ток 0.1 мА).
При напряжениях выше 100 кВ цепочку резисторов располагают по спирали и помещают в изоляционный цилиндр с маслом или элегазом. Масляная изоляция улучшает теплоотвод, а масло или элегаз позволяют увеличить допустимые напряжения на каждом резисторе цепочки. Величина измеряемого напряжения определяется протекающим током и сопротивлением резисторов, .
11.2. Измерение высоких переменных напряжений
Измерительный шаровой разрядник является универсальным измерительным прибором, пригодным и для измерения амплитуды переменного напряжения. Методика измерений остается такой же, как и для случая измерения высокого постоянного напряжения.
Электростатический вольтметр принципиально пригоден для измерения эффективного значения переменного напряжения. Сила взаимодействия пластин электростатического вольтметра в данном случае периодически меняется во времени, а отклонение подвижной пластины из-за ее инерционности определяется средним за период значением силы, , то есть среднеквадратичным значением мгновенного напряжения, которое по определению является эффективным значением напряжения.
Частотный диапазон электростатического киловольтметра ограничен только паразитными индуктивностями; так, для киловольтметра С-100 верхняя граничная частота составляет 10 МГц.
Емкостные делители напряжения позволяют измерять высокие переменные напряжения с помощью низковольтных вольтметров, обеспечивая точное повторение формы высокого напряжения на низковольтном выходе. Последнее требование важно в случае контроля гармонического состава переменного напряжения.
Омические делители на основе резисторов на переменном напряжении не пригодны ввиду наличия паразитных емкостей, что требует применения резисторов со сравнительно небольшим сопротивлением и большой рассеиваемой мощностью; индуктивные делители обладают нелинейностью параметров и паразитными емкостными и омическими свойствами.
Емкостный делитель имеет высоковольтное плечо C1 (рис. 11.2) и низковольтное плечо C2. Емкость высоковольтного плеча много меньше емкости низковольтного плеча, и практически все высокое напряжение приходится на высоковольтное плечо, которое часто выполняют последовательным соединением нескольких конденсаторов. Входное и выходное напряжения делителя связаны друг с другом коэффициентом деления делителя .
Рис. 11.2. Схема емкостного делителя
Делитель напряжения должен удовлетворять трем основным требованиям:
- выполнение изоляции делителя таким образом, чтобы отсутствовали частичные разряды, искажающие - форму кривой измеряемого напряжения;
- точное совпадение форм кривых входного и выходного напряжений;
- малая загрузка измеряемых цепей.
- Первое требование приводит к тому, что высота делителя напряжения (не только емкостного, но и омического делителя) составляет обычно 2.5 м/МВ для постоянных напряжений и грозовых импульсов и около 5 м/МВ (эффективное значение) для переменного напряжения.
Искажение формы выходного напряжения (или зависимость коэффициента деления от частоты) возникает из-за ограничения частотного диапазона работы конденсаторов делителя, из-за влияния паразитных индуктивностей схемы и из-за подключения входного сопротивления вольтметра. Для снижения влияния последнего фактора необходимо соблюдать условие на нижней границе частотного диапазона работы делителя.
Малая загрузка измеряемых цепей создается при малой емкости высоковольтного плеча делителя, однако при слишком малых емкостях становится заметным влияние окружающих предметов на коэффициент деления. Практически при достаточно большой высоте делителя удельная емкость высоковольтного плеча должна быть не менее 30-50 пФ/м.
Рис. 11.3. Схема измерения амплитудного значения и кривые тока и напряжения
Для измерения амплитудного значения переменного напряжения может быть использована простая схема рис. 11.3. Микроамперметр PA магнитоэлектрического типа реагирует на среднее за период значение тока, протекающего через него в течение положительного полупериода:
, так что амплитуда напряжения равна . Второй вентиль VD2 обеспечивает протекание тока в отрицательный полупериод, что предотвращает накопление заряда на конденсаторе.
Эта схема пригодна только в случае, если в течение каждого полупериода напряжения имеется не более одного максимума.
В условиях эксплуатации наиболее распространенным методом измерения напряжения является применение низковольтных вольтметров с трансформаторами напряжения. При соблюдении условий загрузки трансформаторов напряжения этот метод обеспечивает высокую точность измерений, однако несинусоидальность напряжения приводит к достаточно большим погрешностям. Некоторые типы трансформаторов напряжения вносят большие искажения уже в третью гармонику (например, трансформатор ЗНОМ-35), хотя есть сообщения о нормальном преобразовании частот трансформаторами напряжения вплоть до 1 кГц.
В испытательных установках переменного напряжения измерения высокого напряжения производятся путем измерения напряжения первичной обмотки испытательного трансформатора с пересчетом по коэффициенту трансформации. Этот метод измерения может приводить к большим погрешностям в связи с наличием индуктивности рассеяния трансформатора.
Рис. 11.4. Т-образная схема замещения трансформатора с емкостной нагрузкой
Поскольку объект испытаний представляет собой емкостную нагрузку с высокой добротностью, то вместе с индуктивностью рассеяния образуется последовательный колебательный контур (рис. 11.4). При достаточно большой емкости испытуемого объекта напряжение на нем может быть существенно выше рассчитанного по коэффициенту трансформации. Несколько меньшие погрешности получаются при подключении низковольтного вольтметра к отводу высоковольтной обмотки, однако для исключения резонансных эффектов рекомендуется измерять непосредственно высокое напряжение.
11.3. Измерение высоких импульсных напряжений
Измерительный шаровой разрядник пригоден и для измерения максимального значения напряжения стандартного грозового импульса. При измерении амплитуды импульса подбирают такое расстояние между шарами разрядника, при котором из десяти поданных импульсов пять закончатся пробоем, а оставшиеся пять - нет. Пробивное напряжение, определяемое по такому расстоянию с учетом поправки на относительную плотность воздуха (пятидесятипроцентное пробивное напряжение), соответствует амплитуде импульса с погрешностью в . Разряд между шарами в этом случае происходит вблизи максимального значения напряжения импульса. Сопротивление резистора, включенного последовательно с разрядником, не должно превышать 500 Ом, так как при больших его значениях возникают недопустимые погрешности измерения из-за падения напряжения за счет емкостного тока разрядника до его пробоя.
При проведении измерений расстояние между шарами изменяется ступенями, составляющими 2..5% от ожидаемого пробивного расстояния. На каждой ступени к объекту прикладывается не менее 10 импульсов с интервалами не менее 5 с. Пятидесятипроцентное напряжение определяется путем интерполяции результатов, полученных на двух или более расстояниях. С меньшей точностью можно допустить подбор расстояния, при котором происходит от четырех до шести пробоев разрядника из десяти одинаковых приложенных импульсов.
Другим способом измерения импульсных напряжений является применение делителей напряжения с низковольтным импульсным вольтметром или осциллографом. Делитель напряжения может быть омическим, емкостным или емкостно-омическим. Основной характеристикой делителя является коэффициент деления , где Z1 иZ2- полные сопротивления высоковольтного и низковольтного плеч делителя. Другой важной характеристикой делителя является частотная характеристика, представляющая собой зависимость коэффициента деления от частоты.
Омические делители напряжения изготовляют из нихромовой или константановой проволоки, наматываемой для снижения индуктивности бифилярно (то есть двумя встречными параллельно включенными катушками) на изоляционный каркас. Применение жидкостных или объемных угольных резисторов ограничено в связи с зависимостью их сопротивлений от температуры и приложенного напряжения. С целью повышения начального напряжения короны и улучшения охлаждения резисторы помещают в изоляционные цилиндры с маслом.
Паразитные индуктивности делителя и паразитные емкости элементов делителя по отношению к заземленным частям приводят к искажению формы выходного импульса по отношению к входному напряжению, и наибольшие искажения имеют место на фронте импульса (увеличение длительности фронта). С увеличением сопротивления делителя искажения возрастают, однако сильно снижать сопротивление делителя нельзя из-за влияния делителя на параметры импульса. Типичными значениями сопротивления делителя является 10..20 кОм. Искажения можно уменьшить также с помощью экранирования омических делителей. Наиболее эффективным является применение кольцевого экрана, надвинутого на высоковольтный конец делителя.
Для снижения влияния паразитных емкостей и входных емкостей низковольтного оборудования (которое обычно подключается с помощью экранированного кабеля) применяют емкостно-омический делитель напряжения (рис. 11.5). Чтобы коэффициент деления не зависел от частоты, требуется выполнение условия , которое может быть нарушено влиянием измерительных цепей низковольтного плеча.
Рис. 11.5. Емкостно-омический делитель напряжения
Емкостный делитель напряжения практически не приводит к искажению измеряемого импульса напряжения (рис. 11.6). Чтобы избежать распространения отраженных волн в кабеле, соединяющем делитель с осциллографом, последовательно с жилой у выхода делителя включается резистор Rc, сопротивление которого равно волновому сопротивлению кабеля.
Рис. 11.6. Емкостный делитель напряжения
Схема рис. 11.6 обеспечивает согласование делителя с кабелем, если емкость кабеля много меньше емкости низковольтного плеча делителя C2; в противном случае требуется более сложные схемы согласования.
РЕЗЮМЕ
Наиболее распространенными средствами измерения высоких постоянных напряжений являются шаровые разрядники, электростатические вольтметры и добавочные резисторы.
На высоком переменном напряжении для измерений применяются шаровые разрядники, электростатические вольтметры, емкостные делители напряжений, трансформаторы напряжения с низковольтными вольтметрами и низковольтные вольтметры в первичных обмотках повышающих трансформаторов.
Для измерения импульсных напряжений используют шаровые разрядники и делители напряжения.
infopedia.su
Мир современных материалов - Высоковольтные испытания изоляции переменным напряжением
Для надежной работы изоляции необходимо, чтобы напряжение пробоя самого слабого ее места было выше, чем воздействующее напряжение. Поэтому основным видом проверки ее работоспособности являются высоковольтные испытания электрической прочности изоляции.
Высоковольтные испытания электрической прочности изоляции на переменном напряжении наиболее распространены, поскольку при этом к оборудованию прикладывается тот же вид напряжения, при котором оно эксплуатируется. Следовательно, изоляция может быть пробита в наиболее ослабленных по отношению к рабочему напряжению точках.
При высоковольтных испытаниях изоляции к оборудованию прикладывается напряжение не ниже рабочего. Обычно уровень напряжений при высоковольтных испытаниях составляет не ниже 1,5Uн, где Uн – номинальное напряжение устройства. Величина испытательного напряжения зависит от типа устройства, вида изоляции, номинального напряжения. Для изделий массового производства, таких как электрические машины, аппараты, кабели существуют ГОСТы и международные стандарты по испытаниям, в которых указывается величины напряжений для высоковольтных испытаний и времена его приложения. Для уникального оборудования следует по возможности подобрать наиболее близкий стандарт по испытаниям, руководствуясь прежде всего типом изоляции, поскольку именно он будет определять механизм старения материала. Для полимерной изоляции испытательное напряжение выше, чем, например, на основе слюды. В случае использования полимерной изоляции подойдут либо стандарты для кабелей, либо для электрических аппаратов. Для оборудования с изоляцией из слюдяных лент наиболее близкими являются стандарты для электрических машин.
Следует учесть, что напряжение пробоя изоляции зависит не только от ее типа, конструкции и изношенности, но также и от состояния на момент проведения испытаний: загрязненности, увлажнения, температуры. Поэтому во время профилактических высоковольтных испытаний для объективной оценки изоляции ее следует испытывать в том же состоянии, в каком она эксплуатируется - в нагретом до рабочей температуры, с той же степенью загрязнения. Фактор загрязненности поверхности и ее увлажнения играет первостепенную роль в уменьшении напряжения пробоя изоляции. Температура оказывает меньшее влияние на пробой изоляции. По некоторым данным для электрических машин нагрев от 200С до рабочей температуры снижает ее пробивное напряжение не более, чем на 20-25%.
!!! Важно!!! Чем выше испытательное напряжение, тем на более ранней стадии можно выявить дефекты в изоляции. Но изоляция, выдержавшая высоковольтные испытания, вовсе не гарантирована от пробоя. Возможны случаи, когда изоляция даже с весьма значительным дефектом (например, глубокая, но не сквозная трещина) выдержав испытания повышенным напряжением, пробивается сразу после них под воздействием механических усилий при эксплуатации.
Без необходимости нельзя подвергать изоляцию воздействию повышенного напряжения! Повышенное напряжение само является сильным разрушающим фактором, воздействие которого накапливается в изоляции, ускоряя ее старение и выход из строя. Поэтому в последние годы набирают популярность неразрушающие методы контроля, такие как мониторинг частичных разрядов, контроль с помощью тепловизора или дефектоскопа. Также с целью минимизировать разрушение материала используют более щадящие методы испытаний с применением напряжения пониженной частоты 0,1 Гц.
Методика высоковольтных испытаний электрической прочности изоляции переменным напряжением.
- В целях безопасности оборудование должно иметь временное ограждение.
- Собирается испытательная схема с высоковольтной установкой. Проверяется правильность подключения.
- Регулирование испытательного напряжения следует производить плавно или ступенями, не превышающими указанные в ГОСТ. Время, допускаемое для подъема напряжения от нуля до полного значения также нормируется.
- Прикладывается испытательное напряжение в течение указанного времени (чаще всего 1 минута, за исключением силовых кабелей).
- После окончания испытания ручка поднятия напряжения высоковольтной установки возвращается в нулевое положение.
- После каждого отключения испытательного устройства со стороны низкого напряжения испытываемое оборудование следует разряжать электрическим соединением его с заземлением в течение не менее 3-5 мин.
- Критерием прохождения испытаний изделием является отсутствие пробоя.
Высоковольтные испытания изоляции электрических машин (РД 34.45-51.300-97)
Значение испытательного напряжения принимается по табл. 1.
Продолжительность приложения испытательного напряжения составляет 1 мин. Изоляцию обмотки статора машин, впервые вводимых в эксплуатацию, рекомендуется испытывать до ввода ротора в статор. При капитальных ремонтах и межремонтных испытаниях генераторов изоляция обмотки статора испытывается после останова генератора и снятия торцевых щитов до очистки изоляции от загрязнения. Изоляция генераторов ТГВ-300 до заводского N 02330 включительно (если не заменялась обмотка) испытывается после очистки ее от загрязнения.
В процессе испытания необходимо вести наблюдение за состоянием лобовых частей обмоток у турбогенераторов и синхронных компенсаторов при снятых торцевых щитах, у гидрогенераторов - при открытых люках.
Изоляция обмотки ротора турбогенераторов, впервые вводимых в эксплуатацию, испытывается при номинальной частоте вращения ротора.
У генераторов с водяным охлаждением изоляция обмотки статора испытывается при циркуляции в системе охлаждения дистиллята с удельным сопротивлением не менее 100 кОм·см и номинальном расходе, если в инструкции завода-изготовителя генератора не указано иначе.
При первом включении генератора и послеремонтных (с частичной или полной сменой обмотки) испытаниях генераторов с номинальным напряжением 10 кВ и выше после испытания изоляции обмотки повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин испытательное напряжение снижается до номинального значения и выдерживается в течение 5 мин для наблюдения за характером коронирования лобовых частей обмотки статора. При этом не должны наблюдаться сосредоточенное в отдельных точках свечение желтого и красноватого цвета, дым, тление бандажей и тому подобные явления. Голубое и белое свечение допускаются.
Перед включением генератора в работу по окончании монтажа или ремонта (у турбогенераторов - после ввода ротора в статор и установки торцевых щитов) необходимо провести контрольное испытание номинальным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением, равным 1,5Uном. Продолжительность испытания 1 мин.
Таблица 1
Испытательные напряжения промышленной частоты
|
Испытуемый элемент |
Вид испы-тания |
Характеристика или тип генератора |
Испытательное напряжение, кВ |
Примечание |
|
|
1. Обмотка статора генератора |
П |
Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 0,1 кВ |
0,8 (2Uном+1), но не менее 1,2 |
|
|
|
|
|
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 3,3 кВ включительно |
0,8 (2Uном +1) |
|
|
|
|
|
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно |
0,8·2,5Uном |
|
|
|
|
|
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 6,6 до 20 кВ включительно |
0,8 (2Uном+3) |
|
|
|
|
|
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 20 кВ |
0,8 (2Uном+1) |
|
|
|
2. Обмотка статора гидрогенератора, шихтовка или |
П |
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 3,3 кВ включительно |
2Uном+1 |
Если сборка статора производится на месте монтажа, но не на фундаменте, то до установки |
|
|
стыковка частей статора которого производится на месте монтажа, |
|
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно |
2,5Uном |
статора на фундамент его испытания производятся по п. 2, а после установки - по п. 1 таблицы |
|
|
по окончании полной сборки обмотки и изолировки соединений |
|
Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 20 кВ включительно |
2Uном+3 |
|
|
|
3. Обмотка статора генератора |
К |
Генераторы всех мощностей |
(1,5¸1,7)Uном, но не выше испытательного напряжения при вводе генератора в эксплуатацию и не ниже 1 кВ |
Испытательное напряжение принимается 1,5Uном для турбогенераторов мощностью 150 МВт и выше с непосредственным охлаждением обмотки статора. Для генераторов других мощностей испытательное напряжение принимается 1,5Uном при ежегодных испытаниях или по специальному решению главного инженера энергопредприятия для генераторов, проработавших более 10 лет. Испытательное напряжение принимается 1,7Uном как обязательное при испытаниях, проводимых реже 1 раза в год, кроме турбогенераторов мощностью 150 МВт и более с непосредственным охлаждением обмотки статора |
|
|
|
М |
Генераторы всех мощностей |
По решению главного инженера энерго-предприятия |
Рекомендуется, чтобы снижение испытательного напряжения, если оно предусмотрено этим решением, было не более 0,2Uном по сравнению со значением, используемым при последнем капитальном ремонте |
|
|
4. Обмотка явнополюсного ротора |
П |
Генераторы всех мощностей |
8Uном возбуждения генератора, но не ниже 1,2 и не выше 2,8 кВ |
|
|
|
|
К |
Генераторы всех мощностей |
6Uном возбуждения генератора, но не ниже 1 кВ |
|
|
|
5. Обмотка неявнополюсного ротора |
П |
Генераторы всех мощностей |
1,0 |
Испытательное напряжение принимается равным 1 кВ тогда, когда это не противоречит требованиям технических условий завода-изготовителя. Если техническими условиями предусмотрены более жесткие нормы испытания, испытательное напряжение должно быть повышено |
|
_______________________
* Для концевых выводов, испытанных на заводе вместе с изоляцией обмотки статора.
** Для резервных концевых выводов перед установкой на турбогенератор.
Условные обозначения категорий контроля:
П - при вводе в эксплуатацию нового электрооборудования и электрооборудования, прошедшего восстановительный или капитальный ремонт и реконструкцию на специализированном ремонтном предприятии;
К - при капитальном ремонте на энергопредприятии;
М - между ремонтами.
Вас также может заинтересовать:
worldofmaterials.ru
8.3. Методы повышения надежности изоляции контактной сети
Приборы контроля оборудования в инфракрасной области спектра (тепловизоры) нашли ограниченное практическое применение ввиду их громоздкости. Такой прибор установлен только в дорожном вагонелаборатории для испытаний контактной сети и используется при периодических объездах участков вагоном. Приборы тепловизионного контроля последних модификаций являются цифровыми и обычно работают в паре с компьютером.
Удовлетворительные результаты при контроле изоляции контактной сети показывают приборы ультразвукового контроля типаУД-8.ПриборУД-8был первоначально разработан ТОО «Сигнал» (гор. Нижний Новгород) для выявления гирлянд, имеющих дефектные изоляторы, на воздушных ЛЭП напряжением 35, 110, 220 кВ, которые эксплуатируются энергосистемами.Восточно-Сибирскаяжелезная дорога в числе первых применила этот прибор для той же цели, но на контактной сети.УД-8предназначен для определения мест искровых разрядов и коронирования, а также мест утечек газов и жидкостей. Принцип действия прибораУД-8основан на приеме ультразвуковых колебаний от контролируемых изоляторов в диапазоне частот39-41кГц с выводом сигнала на стрелочный индикатор и на головной телефон оператора. Работа ультразвукового детектора основана на эффекте повышения напряжения на изоляторах гирлянды с увеличением интенсивности поверхностных частичных разрядов при наличии «нулевых» изоляторов. При повышении напряжения на изоляторе повышается и интенсивность ультразвукового фона, что и регистрируется прибором. Если же дефект изолятора проявляется в форме незавершенного пробоя, то это приводит к резкому увеличению интенсивности сигнала в ультразвуковом диапазоне. При напряжении более 20 кВ высоковольтный разряд обнаруживается на расстоянии до20-30м, а сам приборУД-8достаточно компактен и легок.
Методы повышения надежности изоляции контактной сети сводятся
кследующему:
•усиление изоляции в местах, где наблюдались перекрытия изоляции, путем увеличения числа изоляторов и применением полимерных изоляторов;
•обмыв изоляторов струей воды передвижными установками; при малой эффективности обмывки – чистка вручную или замена изоляторов;
•временное понижение напряжения в контактной сети в зоне повышенного загрязнения атмосферы с дистанционным контролем изоля-
68
ции;
•покрытие изоляторов гидрофобными пастами и смазочными материалами, рекомендуется в зонах цементных и химических загрязнений.
РЕЗЮМЕ
Контактная сеть является нерезервируемым элементом, поэтому к ее изоляции предъявляются повышенные требования по надежности функционирования; вместе с тем основной причиной неисправностей контактной сети является именно повреждения изоляторов – около одной трети всех неисправностей. Основными видами повреждений изоляции контактной сети являются перекрытия изоляторов из-заих загрязнения, пробои изоляторовиз-занарушения изоляционной части, перекрытия изоляторов птицами, механические изломы.
Фарфоровые тарельчатые изоляторы перед установкой испытываются повышенным напряжением и контролируются мегаомметром. Остальные изоляторы и изолирующие вставки контактной сети перед установкой осматривают и очищают от загрязнения.
Основными видами контроля изоляции контактной сети являются осмотры при обходах и объездах вагоном-лабораторией,диагностирование изоляторов производится приборами дистанционного контроля их состояния (приборами ультразвукового контроля, тепловизорами, электроннооптическими дефектоскопами типа «Филин») или измерительными штангами.
Контрольные вопросы
1.Какие виды дефектов являются характерными для изоляции контактной сети?
2.Назовите виды входного контроля изоляторов контактной сети перед установкой.
3.Перечислите виды эксплуатационного контроля изоляции контактной сети.
Лекция 9. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ВЫСОКОГО ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
9.1. Испытательные установки высокого переменного напряжения
Испытательные установки высокого переменного напряжения предназначены для получения высокого регулируемого переменного напряже-
ния, с помощью которого испытывают изоляцию повышенным напряжением.
Основным узлом установки является испытательный трансформатор, отличающийся от силового трансформатора аналогичного класса напряжения малой мощностью, ограниченным временем включения, малым запасом электрической прочности изоляции. Испытательные трансформаторы имеют большой коэффициент трансформации и значительную индуктивность рассеяния. Испытательные трансформаторы большей частью являются однофазными и выполняются в трех модификациях: в изолирующем корпусе, в металлическом корпусе с одним вводом и в металлическом корпусе с двумя вводами.
обмотка ВН
ввод |
| ввод | |
обмотка НН 1 |
| обмотка НН2 | |
защитныйэкран | сердечник |
| |
изолятор | корпус | ||
| |||
|
|
Рис. 9.1. Испытательный трансформатор с двумя вводами
В связи со сложностью изготовления ввода на большое напряжение максимальное напряжение, на которое изготовлен трансформатор с одним вводом, составляет 1200 кВ, его общая высота составляет 15.5 м, из которой наружная часть ввода составляет более 9 м.
Конструкция испытательного трансформатора упрощается, если для вывода высокого напряжения из бака используются два ввода, каждый из которых рассчитан на половину номинального напряжения (рис. 9.1). Обмотка низкого напряжения располагается на одном стержне сердечника и изолируется от него на половину номинального напряжения. Обмотка высокого напряжения состоит из двух частей, расположенных на обоих стержнях магнитопровода. Средняя точка обмотки ВН соединяется с магнитопроводом и баком трансформатора. Один из концов обмотки ВН заземляется, и бак находится под половинным напряжением трансформатора. Между обмотками ВН и НН располагают незамкнутый проводящий защитный экран, препятствующий передаче импульсов напряжения через
межобмоточную емкость при перекрытии испытуемой изоляции. Кроме того, в трансформаторе обычно имеется не изображенная на рис. 9.1 обмотка связи, состоящая из двух параллельно соединенных друг с другом частей, расположенных на разных сторонах сердечника. Эта обмотка улучшает связь полуобмоток трансформатора и снижает напряжение короткого замыкания.
Вторая обмотка НН используется при соединении трансформаторов в каскад с последовательным питанием для получения сверхвысоких испытательных напряжений. Обмотки ВН каскада соединяются последовательно, а питание каждого последующего трансформатора осуществляется через предыдущий (рис. 9.2). При этом первый трансформатор оказывается более загруженным; для разгрузки иногда применяют схемы с параллельным питанием повышающих трансформаторов через изолирующие трансформаторы.
2250 кВ
1875 кВ
1500 кВ
1125 кВ
750 кВ
~
375 кВ
Рис. 9.2. Схема каскада трансформаторов 3x750 кВ
Изоляторы схемы рис. 9.2 связаны друг с другом металлическими рамами для выравнивания распределения напряжения по колонкам изоляторов. Провода, соединяющие трансформаторы друг с другом, помещены в экраны, имеющие тот же потенциал, что и провода, но с большим радиусом, что препятствует возникновению короны.
Упрощенная схема испытательной установки переменного напряжения показана на рис. 9.3. Схема содержит испытательный трансформатор Т2 (или каскад трансформаторов), регулировочный трансформатор Т1, защитный резистор R1, предназначенный для демпфирования колебаний при пробое изоляции и снижения возникающих в обмотке трансформатора перенапряжений, и измерительные приборы. Измерение напряжения на вы-
studfiles.net
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
