1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ПРИБОРОВ
При наладочных и эксплуатационных проверках электрооборудования выбор параметров испытательных устройств и приборов, определение условий их применения осуществляются исходя из допустимой погрешности измерения, класса изоляции и конструктивных особенностей испытуемого электрооборудования, уровня испытательных напряжений, транспортабельности измерительных устройств и других факторов.
Несовершенство измерительных схем может приводить к систематическим и случайным погрешностям измерений. Основными причинами систематических погрешностей могут быть:
погрешности измерительных приборов, вызываемые конструктивными недостатками, неисправность их или неправильная градуировка;
дополнительные индуктивные или емкостные связи между элементами схем испытательных устройств; паразитные электродвижущие силы. Случайные погрешности, возникающие при эксплуатационных измерениях, вызываются:
воздействием температуры на испытуемую изоляцию и испытательные устройства;
дополнительными паразитными емкостными связями испытуемых объектов;
влиянием внешних электромагнитных полей на измерительные устройства и объект испытания; ошибками наблюдателя при отсчете; погрешностями метода.
Систематические погрешности заключены в самих измерительных устройствах, а также зависят от выбора последних в соответствии с требованиями к совершенству измерения (чувствительности, погрешности и т. д.).
По характеру проявления систематические погрешности могут быть постоянными или переменными; при этом последние, в свою очередь, можно подразделить на прогрессирующие, периодические или изменяющиеся по сложному закону. Прогрессирующие погрешности — те, которые в процессе измерения изменяются, например, за счет нестабильности режима цепи.
Причины, вызывающие случайные погрешности, весьма различны, например: возникновение ЭДС при окислении или нагревании соединений в схеме измерительной установки; проводимость изоляции схемы, шунтирующей чувствительные элементы (гальванометры и т. д.). В испытательных устройствах специфичными являются: влияния электрического и магнитного полей, емкостные связи между различными участками схемы, между схемой и окружающими предметами, наконец, между схемой измерения и электростатическим и электромагнитным полями. Как показывает практика измерений в условиях действующих электроустановок, эти влияния вносят значительные искажения, создают невоспроизводимость результатов измерения, приводят к зависимости полученных результатов от местоположения испытательного устройства относительно полей влияния.
Значения паразитных емкостных внутренних и внешних связей определяются геометрическими размерами и пространственным расположением отдельных частей схемы и испытуемого оборудования. Емкостные связи в первую очередь оказывают шунтирующее действие на отдельные элементы измерительной схемы и объекта, и при воздействии внешнего поля влияния приводят к появлению паразитных токов, протекающих, главным образом, в схеме измерительного устройства. Основными способами исключения случайных погрешностей являются: электростатическое экранирование схемы и фиксирование потенциала схемы по отношению к земле (заземление), а также уравнивание действия токов (компенсация и т. п.). Электростатическое экранирование устраняет связь схемы (емкостную или через резистор) с внешними предметами, заменяет ее фиксированной емкостью и утечками схемы на экран.
Уровень испытательного напряжения изоляции электрооборудования и продолжительность его приложения не должны превышать значений, установленных ГОСТ 1516.1—76* и «Нормами испытания электрооборудования» (табл. 1). В тех случаях, когда испытание электрической Прочности изоляции производится переменным и выпрямленным напряжением, испытание выпрямленным напряжением должно предшествовать испытанию напряжением переменного тока. Это дает возможность по вспомогательным характеристикам, например по сопротивлению изоляции или току утечки, судить о ее состоянии.
Таблица 1. Испытательные напряжения промышленной частоты для электрооборудования
Класс напряжения электрооборудования, кВ | Испытательное одноминутное напряжение внутренней изоляции, кВ | |||
Силовые трансформаторы, шунтирующие и дугогасящие реакторы (относительно корпуса и других обмоток) | Электро-магнитные транс-форматоры напряжения и токо-ограничива-ющие реакторы | Аппараты, трансформаторы тока и изоляторы, испытываемые отдельно (кроме | Вводы для трансформаторов. реакторов и аппаратов, испытываемые отдельно | |
До 0,69 | 5*/3 | 2 | 2 | — |
S | 18* /10 | 24 | 24 | 24 |
6 | 25*/ 16 | 32 | 32 | 32 |
10 | 35*/ 24 | 42 | 42 | 42 |
15 | 45* /37 | 55 | 55 | 55 |
20 | 55*/50 | 65 | 65 | 65 |
24 | 65 | 75 | 75 | 75 |
27 | 70 | 80 | 80 | 80 |
110 | 200 | 200 | 230**/ 200 | 265 |
Для получения результатов измерения, в наибольшей степени характеризующих истинное состояние изоляции испытуемого объекта, необходимо: подавать испытательное напряжение на тот электрод объекта, который и в эксплуатации находится под напряжением; не допускать приближения посторонних предметов, искажающих электрическое поле испытуемого объекта.
* В числителе приведены значения испытательных напряжений для оборудования с нормальной изоляцией, в знаменателе — с облегченной.
Как правило, электроды, к которым прикладывается напряжение, должны быть металлическими частями (элементами), прилегающими к изоляции. Испытания электрооборудования с подачей повышенного напряжения от постороннего источника тока должны осуществляться о соблюдением Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок.
Во избежание перекрытия воздушных промежутков между токоведущими частями, находящимися под испытательным и рабочим напряжением, расстояние между ними должно быть не менее указанных ниже:
Номинальное напряжение установки, кВ | 6 | 10 | 15 | 20 | 35 |
Минимальное расстояние, см | 12,5 | 15 | 20 | 25 | 50 |
В процессе эксплуатации электроизмерительные приборы испытательных устройств подвергаются государственным и ведомственным поверкам, а также ремонтам. Поверки приборов, в том числе мостов постоянного и переменного тока, мегаомметров, измерителей заземления, амперметров, вольтметров и других, должны проводиться не реже 1 раза в 2 года.
Капитальный ремонт испытательных установок с осмотром обмоток трансформаторов и аппаратуры, их проверками рекомендуется производить: стационарных установок — 1 раз в 5—6 лет; передвижных установок — 1 раз в год; переносных установок— 1 раз в 2—3 года.
