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

Осциллографирование при импульсных испытаниях - 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

а) Осциллографы для однократных импульсов

При испытаниях трансформаторов как грозовыми, так и коммутационными импульсами обязательно осциллографирование каждого импульса, подаваемого на объект испытания, с целью контроля его амплитуды и формы (через делитель напряжения). Кроме того, для индикации повреждений снимают по крайней мере две дефектограммы (§ 10-7). Таким образом, при каждом импульсе осциллографируют по меньшей мере три напряжения. Применяемые для этой цели высоковольтные электронные осциллографы для регистрации однократных импульсов должны обладать следующими особенностями: 1) высокое ускоряющее напряжение электроннолучевой трубки (15—25 кВ), чтобы яркость изображения на экране была достаточна для наблюдения и осциллографирования; 2) отсутствие усилителей и аттенюаторов; с этим связана весьма широкая полоса пропускания частот, верхняя граница которой имеет порядок 50 МГц; 3) высокое предельное напряжение для пластин явления—до 1—2 кВ (импульсных); 4) относительно малая чувствительность пластин явления — не свыше 0,05 мм /В, это уменьшает влияние помех.
Как правило, импульсные осциллографы являются двух- или трехлучевыми, это позволяет одновременно
фотографировать воздействующий на обмотку импульс и дефектограммы. Желателен диапазон разверток от нескольких микросекунд на экран (фронт грозового импульса) до нескольких миллисекунд (коммутационный импульс).

Рис. 10-19. Высоковольтный импульсный осциллограф типа ЭЛО-25.

Осциллограф снабжается фотоприставкой для регистрации изучаемых явлений, он должен обеспечивать также возможность одновременно визуального наблюдения. Желательно фотографирование на широкую (СО мм) пленку или бумагу.
Осциллограф, как правило, включает в себя градуировочный генератор, дающий на осциллограмме масштаб времени в виде либо масштабной синусоиды, либо специальных меток (зубцов, разрывов) на нулевой линии. Период градуировки регулируется в широких пределах в соответствии с разверткой. Часто применяется также калибровка осциллограмм по амплитуде с помощью подаваемого на пластины явления постоянного напряжения.
В СССР серийно производится высоковольтный электронный осциллограф ОБ-1, пригодный для осциллографирования как грозовых, так и коммутационных однократных импульсов. Характеристики этого осциллографа, а также некоторых других типов приведены в табл. 10-7. Согласно ГОСТ 17512-72 [Л. 9-2] при измерении временных параметров импульсов допускается погрешность 10%. Из табл. 10-7 следует, что осциллографы ЭЛО-25 и ОБ-1 удовлетворяют этому требованию.

При испытании коммутационными импульсами весьма удобно вести в ходе испытания наблюдение за формой волны и за дефектограммами, используя так называемые запоминающие осциллографы, например типа С8-9А [Л. 10-10]. Принцип действия их следующий. Перед экраном располагается мишень в виде мелкоячеистой сетки, покрытой со стороны катода слоем диэлектрика и имеющей отрицательный потенциал. При подаче исследуемого импульса на пластины явления и напряжения развертки на пластины времени на мишень падает электронный луч высокой энергии, прочерчивающий на ней кривую данного импульса. Ввиду вторичной эмиссии электронов диэлектрик на трассе этой кривой приобретает положительный потенциал, который может сохраняться в течение многих часов. Для воспроизведения скрытого изображения мишень облучается медленными электронами от дополнительного электронного прожектора. Отрицательный потенциал мишени достаточен, чтобы не пропустить эти электроны на экран но всей ее поверхности, за исключением скрытого изображения, имеющего повышенный потенциал. Прошедшие сквозь мишень электроны ускоряются нолем экрана и вызывают его свечение, воспроизводя на нем первоначально записанный импульс. Воспроизведенное изображение сохраняется в течение времени около 1 мин, это достаточно для его изучения и зарисовки. Скрытое изображение стирается подачей на подложку мишени положительного импульса, после чего осциллограф готов к повторной записи.
Запоминающие осциллографы являются низковольтными приборами, содержат усилитель и аттенюатор; их чувствительность относительно высока даже при максимальном ослаблении. Поэтому значительные наводки затрудняют их применение при грозовых импульсах.

б) Методы синхронизации


Рис. 10-20. Трехэлектродные разрядники (тригатроны). а — с зажигающим промежутком; б — с промежуточным шаром; 1 — заземленный электрод; 2 — потенциальный электрод; 3 — промежуточный электрод; Г — изолирующая гильза; П—зажигающий промежуток; ЗИ — зажигающий импульс.

Для того чтобы осциллографическая запись импульсных напряжений была возможна, требуется строгая синхронизация между срабатыванием ГИН и разверткой осциллографа: момент срабатывания должен запаздывать по сравнению с началом развертки на время около 1/10 времени развертки на весь экран. Для этого необходимо вызывать разряд ГИН в нужный момент посылкой так называемого «зажигающего» импульса на первый разрядный промежуток, напряжение на котором в это время должно быть несколько ниже пробивного. Для этой цели первый промежуток ГИН выполняют в виде трехэлектродного разрядника (тригатрона). Два варианта устройства такого разрядника даны на рис. 10-20. Конструкция, приведенная на рис. 10-20,а, применима для односторонней схемы ГИН (рис. 10-18,а), где один из шаров первого промежутка имеет при зарядке нулевой потенциал. Зажигающий импульс подается через резистор на стержень 3, проходящий по оси шара 1, заземленного через разрядный резистор ГИН, в результате чего пробивается небольшой зазор П между стержнем и поверхностью шара. Возникшая в этом зазоре искра ионизирует основной разрядный промежуток между шарами 1 и 2, это вызывает его пробой и последующее срабатывание всего ГИН. Для четкой работы устройства нужна амплитуда зажигающего импульса не менее нескольких киловольт.
Конструкция на рис. 10-20,б, где шары 1 и 2 имеют при зарядке потенциалы разных знаков, применима при двусторонней схеме ГИН (рис. 10-8,б). Средний шар 3 имеет нулевой потенциал, так что напряжения на одинаковых промежутках 1—2 и 2—3 равны. При подаче на шар 3 зажигающего импульса симметрия нарушается, напряжение на одном из промежутков возрастает и он пробивается, после чего следует пробой и второго промежутка. Здесь для четкой синхронизации зажигающий импульс должен составлять десятки киловольт.

Современные схемы синхронизации зажигания ГИН с осциллографами основаны на включении оператором вспомогательного «зажигающего» ГИН с напряжением порядка сотен вольт, который посылает пусковые импульсы как на основной высоковольтный ГИН, так и на осциллографы. Для примера рассмотрим пусковое устройство для ГИН завода «ТУР» (рис. 10-21). Оно состоит из двух ступеней. Первая, низковольтная ступень I оформлена в виде небольшого передвижного пульта и располагается вблизи пульта управления ГИН. Когда зарядка основного ГИН завершена, оператор нажатием кнопки К открывает тиратрон Т1. Разряд последнего вызывает подачу положительного импульса в точку А, соединенную через резисторы с сетками тиратронов Т2—T4, которые отпираются и подают пусковые импульсы с амплитудой около 800 В на осциллографы ЭО-1 и ЭО-2, а также на вторую ступень зажигания ГИН. Момент подачи каждого из этих импульсов можно регулировать, изменяя сопротивления, через которые отпирающий импульс подается на сетки соответствующих тиратронов.

Рис. 10-21. Схема пускового устройства для ГИН завода «ТУР».
1 — низковольтная ступень: 2— высоковольтная ступень; Т1-Т5 — тиратроны; Тр —повышающий трансформатор; ЭО-1, ЭО-2 — импульсные осциллографы.

Таким образом, получают нужное запаздывание испытательного импульса относительно начала развертки осциллографов.
Вторая ступень зажигания II располагается непосредственно в основании высоковольтного ГИН, выполненного по прямой схеме (рис. 10-8,а). Подающийся на нее пусковой импульс от первой ступени отпирает тиратрон Т5, разряд которого через первичную обмотку повышающего трансформатора Тр создает в его вторичной обмотке импульс с амплитудой около 20 кВ. Последний и подается через сопротивление порядка нескольких десятков килоом, рассчитанное на напряжение одной ступени, на поджигающий электрод первого искрового промежутка ГИН, выполненный согласно рис. 10-20,а.
В более усовершенствованном варианте пускового устройства завода «ТУР» (тип SQST-1) может осуществляться автоматическое срабатывание ГИН через заданные интервалы времени. Запаздывание разряда ГИН относительно начала развертки осциллографа регулируется с точностью ±1%.

в) Устранение наводок

Получению удовлетворительных осциллограмм часто препятствуют высокочастотные напряжения, наводящиеся на пластинах явления при срабатывании ГИН и в особенности при срезе импульса. Причины их возникновения могут быть следующими: а) емкостное и электромагнитное наведение напряжения в самом осциллографе и в подводящем кабеле; б) емкостное и электромагнитное наведение напряжения в питающей сети; в) возникновение значительных разностей потенциалов в сети заземления, вызванных протеканием в ней больших токов, в особенности при срезе импульса.
Последняя причина наиболее существенна. Особенно вредна разность потенциалов между точками заземления осциллографа и делителя, поскольку она подается на пластины явления вместе с подлежащим осциллографированию напряжением нижнего плеча делителя. Для уменьшения наводок рекомендуются следующие мероприятия:

  1. Размещение осциллографов (вместе с пультом управления) в специальной кабине, экранированной металлическими листами; подача напряжения от нижнего плеча делителя на пластины явления экранированным кабелем.
  1. Помещение питающей проводки в металлические трубы; питание осциллографов через изолирующий трансформатор, находящийся в осциллографной кабине. Между выводами вторичной обмотки этого трансформатора и землей включаются защитные конденсаторы с емкостью не менее 0,1 мкФ.
  2. Уменьшение индуктивностей между различными точками заземляющей сети. Идеальным является покрытие всей площади пола испытательного поля (включая осциллографную кабину) листами из немагнитного металла ( медь, латунь, алюминий). Если это нельзя осуществить, то по крайней мере между заземлениями делителя и осциллографной кабины в дополнение к существующей заземлительной сети рекомендуется проложить достаточно широкую (не менее 400 мм) полосу немагнитного металлического листа.
  3. Уменьшение чувствительности пластин явления осциллографа и соответственно повышение допустимого напряжения на них. Рекомендуется чувствительность не более 0,025 мм/В при напряжении на пластинах до 2 кВ.


 
« 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.