Общие сведения.
Приемо-сдаточные испытания — заключительная стадия проверки качества изготовления трансформатора.
Их проводят при полностью собранном трансформаторе, залитом сухим трансформаторным маслом и проверенным на плотность (герметичность) избыточным давлением масла.
Объем приемо-сдаточных испытаний включает следующие виды электрических испытаний и измерений: испытание трансформаторного масла; измерение сопротивления изоляции обмоток; определение коэффициента трансформации; определение группы соединения обмоток; испытание изоляции приложенным напряжением; определение потерь и напряжения короткого замыкания, испытание изоляции индуктированным напряжением; измерение тока и потерь холостого хода; измерение электрического сопротивления обмоток постоянному току; измерение других изоляционных характеристик.
Испытание трансформаторного масла.
Трансформаторное масло (совтол) испытывают на электрическую прочность (пробой) и подвергают химическому анализу. В трансформаторах мощностью 10 МВ-А и более напряжением 35 кВ и во всех трансформаторах 110 кВ и более масло проверяют также на диэлектрические потери при 20°С диэлектрические потери свежего сухого масла должны быть не более 0,2%, при 70°С—1,5—2,0%.
Масло трансформаторов с азотной и пленочной защитой проверяют на влаго- и газосодержание, при этом влагосодержание по объему должно быть не более 0,001%, газосодержание — 0,1%, а для трансформаторов, оборудованных воздухоосушителем, влагосодержание должно быть не более 0,002%.
Испытание трансформаторного масла на пробой проводят в маслопробойном аппарате. Отбирают в чистую сухую стеклянную посуду емкостью не менее 0,5 л пробу масла из нижнего или специально предусмотренного крана в баке трансформатора, затем заливают его в измерительную ячейку маслопробойного аппарата. Для удаления из масла воздушных включений ему перед пробоем дают отстояться в ячейке в течение 20 мин, а потом плавно повышают напряжение на электродах ячейки до пробоя. Одновременно наблюдают за стрелкой киловольтметра и замечают напряжение, при котором произошел пробой. Всего делают шесть пробоев с интервалом 10 мин. Первый пробой не учитывают. Среднее арифметическое пробивного напряжения пяти пробоев принимают за пробивное напряжение масла, которое должно соответствовать нормам, установленным в зависимости от номинального напряжения обмоток ВН трансформатора и вида масла. Так, пробивное напряжение свежего сухого масла после заливки в трансформатор с номинальным напряжением до 15 кВ должно быть не менее 25 кВ, от 15 до 35 кВ включительно — нс менее 30 кВ, от 60 до 220 кВ — 40 кВ.
Химический анализ масла делают для проверки соответствия его характеристик стандартным. По изменению топ или иной характеристики масла судят о техническом состоянии трансформатора. Например, повышение кислотного числа, окисление или снижение температуры вспышки паров масла указывает на его разложение в результате местного перегрева внутри трансформатора.
Измерение тока и потерь холостого хода.
Измерением тока и потерь мощности при холостом ходе проверяют качество изготовления магнитной системы и крепящих ее деталей; выявляют допущенные при сборке дефекты, а также определяют некоторые характеристики трансформатора (намагничивающий ток, его активную и реактивную составляющие и др.). Ток холостого хода, превышающий расчетный, указывает на возможно увеличенные размеры в пластинах стыков или их недоукомплектовку при сборке магнитной системы.
Увеличение потерь холостого хода против расчетного значения возможно при замыкании между пластинами от забоев и заусенцев, полученных в результате небрежной сборки, а также низком качестве изоляции пластин или их недоукомплектовке.
Для определения тока и потерь холостого хода проводят опыт холостого хода. В зависимости от мощности, напряжения и числа фаз трансформатора существуют различные схемы, применяемые при его проведении, но обычно подают на вводы обмоток НН номинальное напряжение переменного тока 50 Гц и при разомкнутой стороне ВН (если трехобмоточный трансформатор, то при разомкнутых обмотках СН и ВН) измеряют мощность, потребляемую трансформатором, и токи.
Полученные при измерении токи и потери холостого хода сравнивают с нормами; если отклонения в пределах допусков, трансформатор годен к работе, в противном случае находят причину, устраняют ее и еще раз проводят опыт холостого хода.
Измерение электрического сопротивления обмоток постоянному току.
Качество пайки отводов и обмоток, а также контактов в местах подсоединения отводов к вводам и переключающим устройствам и контактной системы устройств ПБВ и РПН проверяют измерением электрических сопротивлений обмоток постоянному току.
При проверке измеряют линейное сопротивление, а при наличии нейтрального вывода для контроля качества пайки и присоединения нейтрального отвода к вводу — одно из фазных сопротивлений (линейный ввод — ввод нейтрали). Сопротивление измеряют на всех ступенях напряжения каждой фазы, при этом расхождение измеренных сопротивлений не должно превышать ±2%. Измерение производят методом падения напряжения (амперметра — вольтметра) или специальным прибором — мостом.
Испытание изоляции индуктированным напряжением.
Электрическую прочность изоляции между витками, слоями, катушками, секциями и фазами проверяют индуктированным напряжением. Подают на одну из обмоток (обычно НН) напряжение переменного тока, а другую (ВН) оставляют свободной (разомкнутой). Плавно повышают напряжение от нуля до испытательного и выдерживают в течение времени, зависящего от его частоты, а затем плавно снижают до нуля. За испытательное принимают напряжение, равное двойному номинальному при частоте 100—400 Гц. При частоте до 100 Гц время испытания — 1 мин, при частоте выше 100 Гц — меньше.
Если в процессе испытания и наблюдений толчки, потрескивания и выделение газа отсутствуют, а напряжения фаз симметричны, то трансформатор считается выдержавшим испытание.
Испытание изоляции приложенным напряжением.
Электрическую прочность изоляции между обмотками разных напряжений (ВН, СН, НН) и каждой из них относительно заземленных частей трансформатора определяют приложенным напряжением. Это испытание, называемое часто испытанием главной изоляции трансформатора, состоит в том, что от постороннего источника переменного тока через специальный испытательный трансформатор подают напряжение на испытываемую обмотку трансформатора, при этом один провод от испытательного трансформатора подключают к соединенным между собой вводам испытываемой обмотки, а другой соединяют с заземленным баком. Вводы другой обмотки испытываемого трансформатора соединяют между собой и заземляют вместе с корпусом. Напряжение плавно повышают от нуля до испытательного. Если в течение 1 мин с момента подачи испытательного напряжения увеличения тока и снижения напряжения нет и внутри трансформатора не наблюдается разрядов (потрескиваний), то плавно снижают напряжение до нуля и считают, что проверяемые обмотки испытание выдержали. В таком же порядке испытывают остальные обмотки. После испытания индуктированным, а также приложенным напряжением обязательно повторяют измерение сопротивления изоляции мегаомметром, убеждаясь в том, что при испытаниях качество изоляции не нарушилось.
Измерение других изоляционных характеристик.
При измерении сопротивления изоляции обмоток, электрической прочности масла и в других случаях может возникнуть сомнение в отношении увлажнения изоляции трансформатора, в этом случае для мощных трансформаторов определяют дополнительные изоляционные характеристики и сравнивают их с нормами.
Контрольные вопросы
- Какие виды испытаний вы знаете?
- Как определить отсутствие замыканий и обрывов проводов обмоток?
- Чем и как измеряют сопротивление изоляции обмоток?
- Для чего при испытании трансформатора измеряют сопротивление обмоток постоянному току?
