Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Выбор аппаратуры для испытаний электрооборудования

Аппаратура для испытания - Выбор аппаратуры для испытаний электрооборудования

Оглавление
Выбор аппаратуры для испытаний электрооборудования
Общие положения
Аппаратура для испытания
Испытательные трансформаторы
Контрольно-измерительная и защитная аппаратура
Аппаратура для испытания повышенным выпрямленным напряжением
Испытательные трансформаторы для испытания повышенным выпрямленным напряжением
Стабилизаторы напряжения и выпрямители
Сглаживающие конденсаторы
Комплектные испытательные установки
Стенды для высоковольтных испытаний
Передвижные испытательные установки
Переносные комплектные испытательные установки
Компенсирующие трансформаторы и реакторы
Аппаратура для определения мест повреждения в кабелях
Приборы для измерения сопротивления изоляции
Тепловизоры и пирометры
Устройства для контроля состояния электрооборудования под рабочим напряжением

2. АППАРАТУРА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОВЫШЕННЫМ
НАПРЯЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ

испытательная  установка

Схемы испытательных установок.

Приложение повышенного напряжения создает в испытуемой изоляции увеличенную напряженность электрического поля, что позволяет обнаруживать дефекты, вызвавшие недопустимое для дальнейшей эксплуатации электрооборудования снижение электрической прочности. Испытание повышенным напряжением позволяет выявлять дефекты изоляции, не обнаруживаемые другими способами.
•Испытание напряжением переменного тока является основным способом определения запаса прочности изоляции как в заводских, так и в эксплуатационных условиях, в последнем случае в пределах возможностей испытательных средств. Поэтому в эксплуатации испытаниям подвергается оборудование на напряжение до 35 кВ включительно и лишь в лабораторных условиях — на большее напряжение.
При испытаниях повышенным напряжением переменного и постоянного тока должен быть обеспечен быстрый и плавный подъем испытательного напряжения. Причем скорость подъема испытательного напряжения до одной трети может быть произвольной. Далее испытательное напряжение повышается со скоростью, допускающей производить визуальный отсчет по измерительным приборам, и по достижении установленного значения поддерживается неизменным в течение всего времени испытания.
Установки для испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты состоят из следующих основных элементов: испытательного трансформатора 2, регулировочного устройства 1 и контрольно-измерительной и защитной аппаратуры (рис. 1).
Мощность испытательных трансформаторов, кВ-А, зависит от зарядной мощности испытуемых объектов и определяется их емкостью, а также значением испытательного напряжения:Мощность испытательных трансформаторов
где С — емкость, пФ; ώ — угловая частота, с-1; U — напряжение, кВ.
Схема установки для испытания изоляции электрооборудования
Рис. 1. Схема установки для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением промышленной частоты:
1 — регулировочное устройство; 2 — испытательный трансформатор; 3 — ограничительный резистор; 4 — измерительный трансформатор напряжения; 5 — резистор; в—шаровой разрядник; 7 — испытуемый объект; At. Аг — амперметры; У,, V2, V3 — вольтметры; кV — киловольтметр
Таблица 2. Ориентировочные значения емкостей вводов, измерительных трансформаторов и изоляторов

Тип или конструктивное исполнение

Номинальное напряжение. кВ

Емкость, пФ

основной изоляции

измерительного конденсатора

Вводы

Мастиконаполненный

35

120—250

_

Маслобарьерный

110—220

200-250

3000

С бумажно-масляной изоляцией

110

200

3000

150

300

           

220

250—500

20 000

330

500

25000

500

700-1000

40 000—60000

Трансформаторы тока

Со звеньевой обмоткой

35

50—70

_

110

60—100

150

70-120

220

90—130

           

500

200 (для одной ступени)

 

С U-образной обмоткой

330

600-800

25 000—40000

С рымовидной обмоткой

330 500 750
1150

800—1200 1200—1300 1100—1200 (для одной
ступени) 1400—1500 (для одной ступени)

-

Трансформаторы напряжения

НОМ-6

6

250

1

НТМИ-6

6

800

1

НОМ-35

35

200—350

1

НОМИ-35

35

300—400

1

Изоляторы

Подвесные

_

40—70

1

Опорные

           

5—30

1

Проходные

20—50

1

Таблица 3. Ориентировочные значения емкостей обмотки статора гидрогенераторов


Тип

Номинальное напряжение, кВ

Емкость одной фазы, мкф

Испытательное напряжение, кВ

Мощность испытательной установки, кВ-'А

ВГС-1040/80-80

10,5

0,49

24

88,7

В ГС-1260/89-104

10,5

0,54

24

97^8

ВГС-800/110-52

10,5

0,5

24

90,5

ВГС-850/135-56

10,5

0,61

24

110,5

ВГС-650/130-32

10,5

0,51

24

92,3

ВГС2-650/130-32

10,5

0,5

24

90,5

ВГС-525/150-20

10,5

0,49

24

88,7

ВГС-525/150-20

10,5

0,48

24

87

ВГС-1260/147-68

13,8

0,9

30,6

265

СВ-570/145-32

10,5

0,45

24

81,5

СВ-850/120-60

10,5

0,58

24

105

СВ-840/135-44

10,5

0,63

24

114

СВ-1100/145-88

15,75

0,57

34,5

214

СВ-1030/120-68

10,5

0,64

24

116

СВ-1500/110-116

10,5

0,92

24

167

СВ-840/150-52

10,5

0,71

24

128,8

СВ-375/190-12

10,5

0,49

24

88,7

СВ-465/210-16

10,5

0,59

24

107

СВ-430/210-14

10,5

0,69

24

125

СВ-1250/170-96

13,8

0,53

30,6

156

СВ-660/165-32

10,5

0,82

24

148,4

СВ-1340/150-96

13,8

0,79

30,6

232

СВН-1340/150-96

13.8

0,79

30,6

232

СВ-640/170-24

13,8

0,57

30,6

167,5

СВ-1160/180-72

13,8

0,91

30,6

268

СВ-850/190-48

13,8

0,82

3.0,6

241

СВБ-850/190-48

13,8

0,65

30,6

191

СВБ-759/211-40

13,8

0,55

30,6

161,5

СВВ-780/190-32

13,8

0,53

30,6

155,5

СВИ-1160/180-72

13,8

0,62

30,6

182

СВ-1160/180-72

13,8

0,83

30,6

244

СВ-850/190-40

13,8

0,72

30,6

219

СВ-1500/1700-96

13,8

0,83

30,6

244

СВ-1225/130-56

13,8

0,64

30,6

188

СВО-733/130-36

10,5

0,65

24

117,5

ВГС-1525/135-120

10,5

1,25

24

226

ВГС-1260/200-60

13,8

1,1

30,6

323

ВГС-930/233-36

15,75

1,13

34,5

422

СВ-1500/200-88

13,8

1,22

30,6

359

СВ-785/230-32

11

1,27

26

270

СВ-855/235-32

13,8

1,12

30,6

330

СВ-1500/175-84

15,75

1,13

34,5

423

СВ-1260/235-60

15,75

1,47

34,5

550

СВ-1190/250-48

15,75

1,41

34,5

528

СВ-110/250-36

15,75

1.2

34,5

408

Ориентировочные значения емкостей отдельных изоляторов, кабелей, обмоток статоров генераторов, синхронных компенсаторов и измерительных трансформаторов приведены в табл. 2—6.
Аппаратура испытательных установок должна отвечать следующим основным требованиям:
а) в соответствии с ГОСТ 1516.2—76* действующее значение установившегося тока короткого замыкания (КЗ) на стороне высшего напряжения испытательной установки при напряжении испытания должно быть не менее 1 А. При испытании внутренней изоляции и в сухом состоянии внешней изоляции установившийся ток КЗ допускается меньше 1 А, но не менее 0,3 А.

Таблица 4. Ориентировочные значения емкостей обмоток статора турбогенераторов и синхронных компенсаторов


Тип

Номинальное напряжение. кВ

Номинальная мощность, кВ-А

Емкость обмоток статора, мкФ

одной фазы

трех фаз

Турбогенераторы

Т2-3.5-2

6,3

4375

0,05

 

Т2-6-2

6,3

7500

0,05

0,12

Т2-12-2

6,3

15000

0,1

Т2-12-2

10,5

15 000

0,08

Т2-25-2

6,3

31 250

0,2

Т2-25-2

10,5

31 250

0,16

ТВС-30

6,3

37 500

0,2

ТВ2-30-2

6,3

37500

0,2

Т2-50-2

10,5

58 900

0,25

ТВ-60-2

10,5

75000

0,25

0,61

ТВФ-60-2

10,5

75000

0,2

0,5

ТВФ-60-2

6,3

75 000

0,25

Т2-100-2

15,75

111000

0,39

ТВФ-100-2

10,5

117 500

0,29

ТВ2-100-2

10,5 18

117 500

0,35

0,87

TB2-I50-2

166500

0,33

0,83

ТВВ-165-2

18

176 500

0,18

0,46

ТВФ-200-2

11

235 000

0,35

ТВВ-200-2

15,75

235 000

0,13

0,32

ТГВ-200

15,75 20

235 000

0,4

ТВВ-320-2

353 000

0,3

0,85

ТГВ-300

20

353000

0,43 (для двух ветвей фазы)

 

ТВВ-500-2

20

555000

0,25

ТГВ-500

20

555 000

0,40

ТВВ-800-2

24

889000

0,25

ТВВ-1200-2

24

1 333 000

0,4

Синхронные компенсаторы

КС 15000-6,6

6,6

15000

0,108

_

КС 30000-11

10,5

30000

0,2

КСВ 37500-11

10,5

37 500

0,152

КСВ 50000-11

11

50 000

0,154

КСВ 100000-11

И

100 000

0,28

Таблица 5. Ориентировочные значения емкости одножильных кабелей


Номинальное сечение жилы кабеля, мм2

Значение емкости, мкФ/км, для кабелей номинальным напряжением, кВ

1

10

20

35

10

0,18

 

_

_

16

0,2

           

           

25

0,25

0,21

0,18

35

0,28

0,23

0,2

50

0,35

0,26

0,23

70

0,37

0,29

0,26

0,2

95

0,42

0,33

0,29

0,22

120

0,46

0,34

0,31

0,23

150

0,5

0,39

0,34

0,25

185

0,55

0,42

0,37

0,27

240

0,62

0,47

           

           

300

0,65

0,53

           

           

400

0,72

0,59

           

           

500

0,82

0,65

           

           

625

0,87

0,72

_

           

800

0,98

0,82

 

Таблица 6. Ориентировочные значения рабочей емкости кабеля Ср и емкости одной жилы на обмотку Св трехжильных кабелей


Номинальное сечение жил кабеля, мм2

Ср, мкФ/км

С0, мкФ/км

10

0,19/0,16

0,1/0,08

16

0,22/0,18

0,11/0,09

25

0,29/0,23

0,14/0,41

35

0,33/0,26

0,16/0,13

50

0,38/0,3

0,18/0,14

70

0,45/0,33

0,22/0,16

95

0,52/0,38 0,57/0,42

0,25/0,19

120

0,27/0,2

150

0,64/0,46

0,35/0,24

185

0,73/0,52

0,35/0,26

240

0,82/0,58

0,4/0,3

300

0,92/0,64

0,45/0,34

Примечание. В числителе приведены значения емкостей для кабелей 6 кВ. в знаменателе — 10 кВ.

При испытании внешней изоляции в сухом состоянии допускается ток КЗ меньше 0,3 А, но не менее 0,1 А, если установлено, что при уменьшенном токе результаты испытания отличаются от результатов испытания при токе 0,3 А не более чем на 3 %.
При испытании напряжением до 100 кВ изоляционных промежутков или частей изоляционных конструкций, заполненных жидким, газовым, твердым диэлектриком или их комбинациями, и испытываемых отдельно, установившийся ток КЗ допускается меньше 1 А. Рекомендуется применять установки с током КЗ не менее 0,1 А;
б)        в тех случаях, когда испытательное напряжение ниже номинального напряжения испытательного трансформатора, его нагрузка ограничивается номинальным током, протекающим по обмотке, и необходимая мощность трансформатора, кВ-А составляет:

где /Исп — ток, А; РНсп — нагрузка, кВ-A; Un сп — испытательное напряжение объекта, кВ; Uном — номинальное напряжение вторичной обмотки испытательного трансформа: тора, кВ;
в)        при испытании внутренней изоляции электрооборудования во избежание искажения формы кривой испытательного напряжения установка должна питаться от линейного напряжения сети;
г)         если установка предназначена для испытания фарфоровых изоляторов потоком искр, мощность испытательного трансформатора должна быть в 3 раза больше расчетной, а для получения устойчивого разряда через воздушный промежуток последовательно с обмоткой НН трансформатора должно быть включено индуктивное сопротивление XL, значение которого подбирается опытным путем, а номинальное напряжение трансформатора выбирается на 15—20 больше испытательного напряжения проверяемого изолятора;
д)        при емкостной нагрузке испытательного трансформатора должны быть учтены параметры установки, при которых могут возникнуть резонансные явления, вызывающие лавинный характер повышения напряжения. Резонанс напряжения контура, образованного емкостью нагрузки (испытуемого объекта) и включенными последовательно с ней индуктивностью рассеяния трансформатора и индуктивностью сети, включая регулирующие устройства, возникает при применении регулирующих дросселей, маломощных потенциал-регуляторов, т. е. аппаратов с значительным реактивным сопротивлением.
Резонанс напряжения может возникнуть, если значение реактивного сопротивления испытательной установки, приведенное к стороне ВН испытательного напряжения, будет больше значения, Ом,
где С — емкость испытуемого объекта, пФ.
Резонанс токов возникает в контуре, составленном емкостью нагрузки и параллельно включенной ей индуктивностью холостого хода трансформатора. Он может иметь место, если напряжение регулируется с помощью регулятора, имеющего большое сопротивление, например реостата, и сопровождается резким снижением тока, потребляемого из сети.
Поскольку в последнее время широко применяется регулирование напряжения с помощью потенциометров или автотрансформаторов, случаи возникновения резонансов тока при испытаниях редки. Во избежание резонанса токов испытательный трансформатор следует выбирать с таким расчетом, чтобы он был предельно загружен и имел небольшое напряжение КЗ;
е) согласно действующим нормативам форма кривой напряжения промышленной частоты при испытании изоляции должна быть практически синусоидальной, а частота напряжения должна быть в пределах от 45 до 55 Гц. При испытании оборудования на месте установки форма кривой напряжения и частота питающей сети могут не контролироваться, ибо эти параметры поддерживаются на шинах источника питания. Но в зависимости от вида регулятора напряжения форма кривой напряжения может быть существенно искажена.
При регулировании напряжения устройствами, имеющими малое индуктивное сопротивление (например, автотрансформаторами), форма кривой испытательного напряжения трансформатора остается практически синусоидальной.
При регулировании напряжения устройствами с большим сопротивлением возможны большие искажения формы кривой напряжения, в силу чего форма кривой первичного и, следовательно, вторичного напряжения испытательного трансформатора окажется несинусоидальной. Искажение формы кривой напряжения тем меньше, чем меньше отношение тока намагничивания трансформатора
к току нагрузки, и, следовательно, целесообразно использование трансформаторов в режимах с номинальными нагрузочными параметрами.
Если в напряжении питающей сети содержатся высшие гармонические составляющие, как, например, на подстанциях с выпрямителями, возможны значительные искажения формы кривой испытательного напряжения при всех видах регулировочных устройств.
Для испытания повышенным напряжением применяются как специальные трансформаторы, в том числе и компенсирующие, так и силовые однофазные и трехфазные. При отсутствии специальных испытательных трансформаторов возможно применение имеющихся в наличии различных трансформаторов (от маслопробойных и кенотронных аппаратов, трансформаторов напряжения и др.). При применении трансформаторов напряжения в качестве испытательных для получения необходимого испытательного напряжения допускается обмотки ВН соединять последовательно. В случае необходимости допускается перевозбуждать измерительные трансформаторы напряжения, кроме каскадных, на 30—50 % номинального напряжения. При этом ток намагничивания не должен превышать значения, допустимого по условиям нагрева. Напряжение, получаемое при испытании на любом из выводов последовательно соединенных обмоток ВН трансформаторов напряжения, не должно превышать 90 % установленного заводом-изготовителем.
Максимальная мощность по условиям нагрева для трансформаторов напряжения, используемых в качестве испытательных, указана в табл. 7.
Поскольку испытательные трансформаторы применяются относительно редко и нагрузка их кратковременна, в последние годы они конструируются в расчете на режим, обусловленный условиями нагрева в процессе испытания. В этом случае возможно допустить нагрузку по току большей по сравнению с номинальной в 2—2,5 раза. У таких трансформаторов в паспорте имеется соответствующее указание и между испытаниями должен строго соблюдаться период охлаждения (до 1 ч).
Силовые и измерительные трансформаторы при использовании их в качестве испытательных допускают и кратковременную перегрузку по току выше номинального, предел которого определяется также нагревом обмоток. Силовые трансформаторы можно перегружать в 2,5—3 раза, а измерительные трансформаторы напряжения — в 3—5 раз при трехразовом испытании объекта с 1—2-минутным перерывом между приложениями напряжения. Если в ходе испытания с указанной перегрузкой возникает необходимость произвести повторные испытания, то до их выполнения трансформатору следует дать возможность охладиться в течение не менее 15—20 мин.

Таблица 7. Нагрузочные характеристики трансформаторов напряжения
Нагрузочные характеристики трансформаторов напряжения
* Трехкратная одноминутная нагрузка с двухминутными перерывами между приложениями напряжения.
** При последовательном соединении обмоток НН.
При испытании изоляции объектов, имеющих большую собственную емкость (обмотки генераторов большой мощности или с малым числом оборотов, кабели и т. д.), можно уменьшить значение мощности испытательной установки, прибегнув к компенсации емкостного тока. Для получения достаточной мощности иногда используют параллельное включение нескольких трансформаторов. В тех случаях, когда мощность испытательного трансформатора недостаточна для комплексного испытания электрооборудования, делят шины на участки, производят испытание по фазам или другими способами уменьшают значение емкости одновременно испытываемой изоляции.
При отсутствии  трансформатора на необходимое испытательное напряжение может осуществляться последовательное включение трансформаторов (рис. 2).
При необходимости испытания повышенным напряжением объектов с изолированным от земли электродом (проходные изоляторы, литые трансформаторы тока и т. д.) может быть применена схема (рис. 2, а) с использованием измерительных трансформаторов ЗНОМ-15, 3HOM-35 и других, один из выводов обмотки ВН которых рассчитан на полную изоляцию, а другой — нормально заземлен.

Схемы соединения обмоток испытательных трансформаторов
Рис. 2. Схемы соединения обмоток испытательных трансформаторов:
I, 2 — испытательные трансформаторы; 3 — разделительный трансформатор; 4 — обмотка ВН трехфазного трансформатора; 5 — обмотка НН трехфазного трансформатора; 6— регуляторы напряжения; 7 —испытуемый изолятор; 8 —изоляционная подставка
При заземлении одного из электродов объекта могут быть использованы схемы каскадного соединения трансформаторов. Возбуждение второго трансформатора каскада может осуществляться либо с помощью специальной обмотки трансформатора 1 (рис. 2,6), либо через вспомогательный разделительный трансформатор 3 (рис. 2, в). При применении схемы, показанной на рис. 2, б, первый трансформатор каскада будет нагружен больше второго. При наличии трансформатора с ослабленной изоляцией одного из выводов обмотки ВН можно применять схему, показанную на рис. 2, г, в которой напряжение, получаемое от трансформатора 1, должно соответствовать классу изоляции ослабленного вывода.
Испытание изоляции обмоток силовых трехфазных трансформаторов, а также использование их в качестве испытательных может быть достигнуто при повышении магнитного потока в одном из стержней трехфазного трансформатора. В этом случае напряжение подается к любым двум параллельно соединенным фазам обмотки НИ (рис. 2,д), например к фазам а и с. Магнитные потоки стержней этих фаз замыкаются через стержень третьей фазы Ь, в результате чего магнитный поток и ЭДС в нем удваиваются. При таком соединении обмоток силового трансформатора представляется возможным испытать его главную и витковую изоляцию индуктированным напряжением промышленной частоты.
В зарубежной практике известны положительные результаты испытания объектов с большой емкостью переменным напряжением с частотой 0,1 Гц. В этом случае уменьшается требуемая мощность установки, а эффективность испытания, согласно литературным данным, остается той же, что и при промышленной частоте.



 
« Воздушные выключатели   Выполнение электромонтажных работ »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.