Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Испытание мощных трансформаторов и реакторов

Импульсные обмеры трансформаторов - Испытание мощных трансформаторов и реакторов

Оглавление
Испытание мощных трансформаторов и реакторов
Назначение и виды испытаний
Операционные испытания
Приемо-сдаточные испытания
Квалификационные испытания
Периодические и типовые испытания
Определение коэффициента трансформации и проверка группы соединения обмоток
Определение коэффициента трансформации методом двух вольтметров
Определение коэффициента трансформации методом моста переменного тока
Определение места витковых замыканий в обмотках при помощи искателя
Проверка группы соединения обмоток
Группы соединения обмоток трансформаторов
Методы проверки группы соединения обмоток
Измерение электрического сопротивления обмоток постоянному току
Измерение сопротивления обмоток методом падения напряжения
Измерение малых сопротивлений мостовым методом
Дефекты, обнаруживаемые при измерении сопротивления обмоток
Типы магнитопроводов, свойства холоднокатаной электротехнической стали
Испытание изоляционных конструкций магнитопровода приложенным напряжением
Проверка качества межлистовой изоляции магнитопроводов
Испытание магнитопроводов с временной обмоткой
Опыт холостого хода
Измерение потерь и тока холостого хода через промежуточный трансформатор
Измерение потерь холостого хода при малом напряжении
Опыт короткого замыкания
Опыт короткого замыкания в условиях, отличных от номинальных
Опыт короткого замыкания трехобмоточного трансформатора
Специальные электромагнитные испытания методом короткого замыкания
Дефекты, обнаруживаемые при опыте короткого замыкания
Определение параметров изоляции
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Измерение емкости и tg d обмоток
Влияние различных факторов на результаты измерения  емкости и tg d
Испытание пробы трансформаторного масла
Определение пробивного напряжения пробы масла
Определение tg дельта пробы масла
Контроль режима сушки трансформаторов
Испытание электрической прочности изоляции напряжением промышленной частоты
Методы испытания изоляции напряжением промышленной частоты
Испытание главной изоляции приложенным напряжением промышленной частоты
Испытание  изоляции индуктированным напряжением
Измерение испытательного напряжения промышленной частоты
Схемы испытания однофазных трансформаторов с пониженным уровнем изоляции нейтрали обмотки ВН
Схемы испытания трехфазных трансформаторов с пониженным уровнем изоляции нейтрали обмотки ВН
Испытательное оборудование
Промежуточные и испытательные трансформаторы
Примеры испытания трансформаторов с неодинаковой изоляцией концов обмоток
Повреждения, обнаруживаемые при испытании изоляции
Измерение частичных разрядов
Схема измерения частичных разрядов
Помехи, экранирование при измерении частичных разрядов
Методика испытаний изоляции при измерении частичных разрядов, допустимые уровни
Нахождение места частичных разрядов, измерение в эксплуатации
Импульсные испытания
Импульсные обмеры трансформаторов
Испытательные напряжения и схемы испытаний трансформаторов грозовыми импульсами
Генераторы импульсных напряжений
Индикация повреждений при испытании трансформаторов грозовыми импульсами
Осциллографирование при импульсных испытаниях
Делители импульсного напряжения
Измерение импульсных напряжений
Методика среза грозового импульса
Испытания коммутационными импульсами
Особенности испытания шунтирующих реакторов
Оборудование и схемы испытания реакторов индуктированным напряжением
Испытание на нагрев
Подготовка к испытанию на нагрев
Определение времени окончания испытания на нагрев
Определение средней температуры обмотки
Определение средней температуры обмоток в процессе нагрева
Особенности испытания трансформаторов, регулируемых под нагрузкой
Процесс и схемы переключения  трансформаторов, регулируемых под нагрузкой
Выполнение кинематики РПН  трансформаторов, регулируемых под нагрузкой
Приводные механизмы и схемы управления переключающих устройств трансформаторов
Схемы автоматического управления переключающих устройств трансформаторов
Квалификационные и приемо-сдаточные испытания РПН
Объем и последовательность операционных и приемосдаточных испытаний РПН после монтажа
Проверка последовательности действия контактов устройства РПН
Определение и улучшение шумовых характеристик трансформаторов
Показатели и единицы измерения уровня шумов
Звуковые уровни шумов
Методы определения шумовых характеристик
Измерительные приборы и аппаратура измерения шума
Подготовка трансформатора к испытанию на шум
Уровни шума некоторых типов трансформаторов
Виброакустические испытания шунтирующих реакторов

Обычно испытанию трансформатора грозовыми импульсами предшествует его импульсный обмер. Под этим термином понимают определение значения и формы напряжений между различными точками обмотки при воздействии на нее импульса небольшой амплитуды, безопасной для изоляции, воспроизводящего по форме нормированные испытательные воздействия. Предполагается, что относительное значение напряжения на любом участке обмотки при обмере будет тем же, что при испытании, поскольку все параметры обмоток (емкости, индуктивности, активные сопротивления) можно считать не зависящими от амплитуды импульса. Нелинейность характеристики стали не сказывается, поскольку при нормальных схемах испытаний грозовыми импульсами (§ 10-4) неиспытываемые обмотки  трансформатора замкнуты накоротко, что препятствует проникновению магнитного потока в магнитопровод.
Импульсный обмер трансформатора преследует следующие основные цели: 1) ориентировочная оценка запаса прочности при испытании грозовыми импульсами; 2) выявление наиболее опасных участков изоляции; 3) сравнение запасов прочности различных вариантов конструкций трансформаторов; 4) проверка эффективности различиях мероприятий по снижению импульсных перенапряжений в обмотке.
Определение запасов прочности элементов изоляции трансформатора по результатам обмера является лишь приближенным. Поэтому обмер не может полностью заменить собой испытания трансформатора грозовыми импульсами, но служит вспомогательным средством исследования, дополняющим эти испытания.
На отечественных заводах каждый крупный трансформатор, имеющий конструктивные особенности, подвергают обмеру. Это позволяет (если нельзя провести испытание данного трансформатора грозовыми импульсами) проверить соответствие его конструкции требованиям импульсной прочности, сопоставляя данные его обмера с обмерами испытанных трансформаторов.
Импульсные обмеры производят с помощью периодически срабатывающего низковольтного генератора импульсных напряжений (сокращенно ГИН), дающего импульс амплитудой порядка сотен вольт, частотой 50—1000 импульсов в 1 с, и синхронизированного с этим генератором электронного осциллографа. Желательно применение для обмеров ГИН с малым выходным сопротивлением (порядка 10 Ом), так как в этом случае индуктивность и емкость исследуемой обмотки практически не влияют на форму импульса.
Напряжение между любыми точками обмотки подается на пластины явления осциллографа с симметричным входом. Ждущая развертка осциллографа запускается от синхронизирующего устройства низковольтного ГИН, и поэтому на экране появляется неподвижная кривая изучаемого напряжения в функции времени. Пользуясь шкалой вертикального отклонения на экране осциллографа, можно найти относительную амплитуду этого напряжения, а масштаб развертки времени позволяет определить его длительность. За 100% принимаем амплитуду импульса, воздействующего на обмотку.

Если изучаемое импульсное напряжение подается на пластины явления осциллографа через усилитель, то полоса пропускания усилителя (для точной его передачи) должна иметь высокий верхний предел (не менее чем 20 МГц). Можно рекомендовать применение осциллографа С1-15 или С1-17 (двухлучевого), в обоих случаях со сменным предусилителем С1 -15/2, имеющим симметричный вход. Для измерения амплитуд перенапряжений вместо осциллографа можно использовать дифференциальный импульсный вольтметр с широкой полосой пропускания.
Обмеры производят на активной части трансформатора в воздухе, как правило, до насадки обмоток, наружных по отношению к обмеряемой. Для того чтобы воспроизвести емкость между обмеряемой обмоткой и ближайшей к ней наружной, последняя имитируется экраном из фольги. Измерения на многокатушечной обмотке производят между временными отпайками от межкатушечных переходов. Измерительные концы поочередно присоединяют к этим отпайкам с помощью пружинных зажимов.
У дисковой или непрерывной обмотки отпайки οι межкатушечных переходов делают с помощью стальных игл, которые вводят под изоляцию перехода касательно к его поверхности до получения надежного контакта с проводом. При этом изоляция не повреждается. С помощью более длинных игл, снабженных специальными фиксаторами, осуществляют контакт с внутренними межкатушечными переходами. По окончании обмера отверстия от игл в изоляции переходов замазывают электроизоляционным лаком. Обмер значительно ускоряется, если есть автоматический переключатель, к которому подводят отпайки от всех переходов (при условии, что емкости проводов не искажают результатов измерений).
Возможен обмер на внутренней обмотке, для чего отпайки от ее переходов выводят наружу.
В программу обмеров входит снятие кривой так называемого начального распределения напряжения.


Рис. 10-5. Схема замещения многосекционной обмотки трансформатора.

Рис. 10-6. Схема измерения входной емкости.
Г— импульсный генератор; Т — объект исследования.

Последнее представляет собой распределение потенциала по емкостной цепи обмотки (рис. 10-5) в момент подачи на нее импульса напряжения с отвесным фронтом, когда ток в витках обмотки еще равен нулю. В обычной многосекционной обмотке начальное распределение отличается значительной неравномерностью: кривая потенциала резко спадает уже на первых катушках. Теоретические соображения и опыт [Л. 10-5] показывают, что чем круче кривая начального распределения, тем выше импульсные градиенты по всей обмотке. В конструкциях обмоток высоковольтных трансформаторов принимаются различные меры для того, чтобы сделать начальное распределение более пологим и снизить тем самым импульсные градиенты. Это может быть достигнуто увеличением межкатушечных емкостей. В отечественных трансформаторах, особенно классов 330 кВ и выше, часто применяют для этой цели так называемые переплетенные обмотки [Л. 10-6]. В обмотках ВН 110—220 кВ иногда применяют специальные экраны, повышающие емкость катушек на линейный конец обмотки.
Для измерения начального распределения на обмотку подают колебательный импульс высокой частоты, для которого время от начала до первого максимума составляет, в зависимости от конструкции и параметров обмотки 0,1—0,5 мкс. Можно считать, что в момент первого максимума распределение напряжения по обмотке определяется еще емкостной цепочкой, т. е. совпадает с начальным. Следовательно, задача сводится к измерению потенциалов переходов в этот момент.
Кроме начального распределения при обмере измеряют значения и длительности межкатушечных градиентов При полном и срезанном импульсах и потенциалов при полном импульсе. Измеряют также градиенты на регулировочных ответвлениях, наведенные напряжения на соседних обмотках, напряжения между обмотками и вообще на любых участках, где можно предполагать опасность для изоляции.
К обмеру относится также измерение входной емкости, проводимое на трансформаторе, залитом маслом. Под входной емкостью понимается та эквивалентная емкость, которой может быть заменен трансформатор в начальной стадии импульсного воздействия (на фронте импульса), когда можно пренебречь током в индуктивности обмотки и рассматривать последнюю как емкостную цепочку (рис. 10-5). К эквивалентной емкости этой цепочки добавляется емкость ввода.
Входную емкость измеряют по схеме на рис. 10-6. На трансформатор, последовательно с которым включена известная емкость Сэ, подают от повторно-импульсного генератора Г низкого напряжения колебательный импульс той же формы, что и при измерении начального распределения. Измеряют напряжение на трансформаторе иво и на емкости Са(иАВ). Поскольку напряжение распределяется обратно пропорционально емкостям, искомая входная емкость трансформатора равна:


(10-1)
Входные емкости обмоток ВН мощных трансформаторов имеют порядок нескольких тысяч пикофарад; для обмоток СН и НН они еще выше.
Полная емкость каждого измерительного конца на землю (включая входную емкость прибора) должна быть не более 15—20 пФ; в противном случае эти емкости могут значительно исказить начальные распределения по обмотке и, следовательно, измеряемые перенапряжения. Если входная емкость осциллографа или импульсного вольтметра превышает указанное значение, на входе этих приборов нужно установить емкостные делители напряжения малой емкости. Длина измерительных концов должна быть менее 1 м, в особенности при измерениях на участках, близких к линейному концу обмотки, где искажения сказываются наиболее сильно.



 
« Испытание и проверка силовых кабелей   Испытания и ремонт средств защиты в электроустановках »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.