а) Виды повреждений
При испытании изоляции трансформатора приложенным или индуктированным напряжением могут иметь место следующие виды повреждении изоляции, вызванные наличием в ней дефектов:
- Полный пробой (от электрода к электроду), например пробой ярмовой изоляции обмотки на корпус (магнитопровод), пробой изоляционных деталей крепления отводов или переключающего устройства испытываемой обмотки или же приводной штанги переключателя на корпус и т. п. Этот вид пробоя обычно сопровождается глухим шумом в трансформаторе, возрастанием тока, потребляемого испытательным трансформатором, вплоть до срабатывания автоматического выключателя испытательного стенда от перегрузки. При повторном включении напряжение обычно не удается поднять из-за сильного возрастания тока.
- Полный пробой маслобарьерной изоляции или масляного промежутка, например изоляции между обмотками или между обмоткой (отводом) и баком трансформатора. Такой вид пробоя обычно сопровождается резким и сильным звуком или ударом внутри бака трансформатора, броском тока на амперметре и колебанием стрелки вольтметра, а в случае испытания главной изоляции индуктированным напряжением происходит также перекрытие искрового промежутка защитного шарового разрядника. При повторном включении напряжению может быть поднято до определенного значения. иногда близкого к испытательному, после чего происходит повторный пробой или перекрытие шароного разрядника.
В некоторых случаях при повторном подъеме напряжения трансформатор может выдержать испытательное напряжение без видимого пробоя или других его признаков. Это объясняется тем, что после пробоя комбинированного промежутка из твердой изоляции и масла продукты разложения от электрической дуги могут быть смыты маслом из канала пробоя и электрическая прочность обновленного масляного промежутка может оказаться достаточной, чтобы выдержать испытательное напряжение. В таких случаях тщательный осмотр активной части или разборка трансформатора со снятием обмоток, как правило, позволяет обнаружить место пробоя со следами поврежденной изоляции.
Возможны также единичные пробои чисто масляного промежутка, не переходящие в дугу и сопровождающиеся, как правило, перекрытием защитного шарового промежутка, установленного на 115% испытательного напряжения. Место такого пробоя не всегда удается найти при осмотре активной части трансформатора.
- Частичные разряды или потрескивания внутри бака трансформатора, обнаруживаемые выслушиванием или по приборам регистрации частичных разрядов (см. § 9-8). Эти разряды иногда появляются при испытательном напряжении ниже нормированного (80—90%) и по мере подъема напряжения могут усиливаться, обычно не отражаясь на показаниях приборов (вольтметр, амперметр).
Причиной появления частичных разрядов могут быть частичные пробои небольших масляных промежутков и частичные перекрытия по поверхности твердой изоляции. вызванные посторонними примесями (увлажнение, загрязнение) или воздушными включениями между слоями изоляции, в складках и лабиринтах под угловыми шайбами и в других частях главной изоляции. Дополнительная термовакуумная обработка (прогрев или вакуумирование) изоляции трансформатора перед повторным испытанием иногда может устранить эти причины. В некоторых случаях частичные разряды (потрескивания) могут быть вызваны наличием на активной части трансформатора незаземленных металлических частей, заряжающихся в электрическом поле при испытании. При наличии незаземленных деталей потрескивания, появившиеся при испытании, не усиливаются с повышением испытательного напряжения.
- Пробой изоляции любого ввода испытываемой обмотки, сопровождаемый характерным треском или частичным перекрытием внешней изоляции ввода или же нагреванием фарфора в случае ввода НН. У маслонаполненных вводов с отдельным масляным хозяйством, например у вводов напряжением 110 кВ и выше, при пробое изоляции наблюдается скопление газов (дыма) в расширителе ввода или снижение уровня масла. Если перед испытанием заземление измерительной обкладки ввода (§ 9-2) было сделано тонким проводником, наблюдается нагревание этого проводника.
При испытании индуктированным напряжением, кроме указанных выше дефектов, в главной изоляции могут быть обнаружены следующие виды повреждений в продольной изоляции обмоток.
- Пробои изоляции между витками, между отдельными катушками или слоями обмотки, которые иногда переходят в перекрытие изоляции между несколькими катушками или слоями. Такие пробои или перекрытия могут происходить по прокладкам между катушками, вдоль реек, по поверхности изоляционного цилиндра под обмоткой или по торцам слоев обмотки.
- Пробой изоляции между обмотками, отводами или переключателями (избирателями) разных фаз.
б) Определение места повреждения изоляции
При испытании трехфазного трансформатора или автотрансформатора дефектная фаза обычно определяется при пофазном испытании главной изоляции индуктированным напряжением.
Наличие сквозного пробоя главной изоляции в некоторых случаях может быть установлено измерением сопротивления изоляции испытываемой обмотки мегаомметром, который в этом случае показывает «короткое замыкание».
Если по внешним признакам (звук, выделение дыма и т. п.), по показаниям амперметра, вольтметра (§ 9-2) или приборов регистрации частичных разрядов (§ 9-8) узнают о наличии повреждения внутренней изоляции, то трансформатор вскрывают для осмотра активной части. Тщательному осмотру подвергают все доступные части главной и продольной изоляции. Если при внешнем осмотре не удается обнаружить место повреждения изоляции, то поврежденная фаза у трехфазного или поврежденный стержень у однофазного трансформатора подвергают разборке. Если до разборки не удается установить поврежденную фазу или стержень испытываемого трансформатора, то разборке подвергают последовательно все стержни, пока не будет обнаружено место повреждения изоляции.
Поврежденную обмотку детально осматривают снаружи и внутри, включая рейки и прокладки между катушками. Осматривают также угловые шайбы и все детали ярмовой и опорной изоляции обмотки. Для дополнительного освещения обычно применяют переносную лампу. Все замеченные повреждения в изоляции записывают в протокол испытания с зарисовкой (в сложном случае) следов пробоя или разрядов на эскизе.
В тех случаях, когда при испытании имел место полный пробой или сильный разряд внутри бака, сопровождаемый отклонением стрелок приборов, а при повторном испытании трансформатор выдержал нормированное напряжение без разрядов, трансформатор должен быть вскрыт для осмотра активной части. Если при внешнем осмотре не будет найдено место повреждения изоляции, трансформатор следует постепенно разбирать (фаза за фазой) до тех пор, пока не будет найдено место пробоя. В таких случаях, как показывает опыт, почти всегда удается найти место пробоя или повреждения изоляции, хотя обмотка и выдержала повторное испытание нормированным напряжением.
