4.2. Методика измерения сопротивления изоляции r60” и отношения r60” / r15”

Параметры, характеризующие изоляцию обмоток, зависят от характеристик масла и температуры изоляции обмоток [Л.5]. Учет изменения характеристик масла за время между последовательными измерениями характеристик изоляции производится с помощью поправок, учитывающих изменение tg  масла. Применяемые методы нагрева трансформатора обязаны приблизить температуру изоляции обмоток при последующих эксплуатационных измерениях к базовой температуре, т.е. к температуре, имевшей место при заводских или монтажных испытаниях. Для уменьшения разницы в распределении температур внутри бака при заводских и эксплуатационных испы­таниях, последние производятся лишь по прошествии определенного времени после прогрева трансформатора. При этом трансформатор предварительно нагревается до температуры, несколько превы­ша­ю­щей температуру при заводских испытаниях.

двухобмоточные трансформаторы

ВН - НН, бак

НН - ВН, бак

ВН, НН - бак

трехобмоточные трансформаторы

ВН - СН, НН, бак

СН - ВН, НН, бак

НН - ВН, СН, бак

ВН, СН - НН, бак

ВН, СН, НН - бак

Характеристики изоляции измеряют по следующим схемам [Л.2]:

где ВН, СН, НН - соответственно обмотки высокого, среднего и низ­кого напряжения. При измерении все неиспытуемые обмотки и бак трансфор­матора необходимо заземлить (совместно).

Характеристики изоляции измеряются при температуре изоляции не ниже + 10°С у трансформаторов на напряжение до 150 кВ мощностью до 80 МВА. У трансформаторов на напряжение 220-750 кВ и на напряжение 110-150 кВ мощностью более 80 МВА характеристики изоляции измеряются при температуре не менее нижнего значения температуры, записанной в пас­пор­те. Для ее обеспечения трансфор­маторы подвергаются нагреву до тем­пе­ра­ту­ры, пре­вышающей требуемую на 10°С. Характеристики изоляции измеряются на спаде температуры при отклонении ее от требуемого значения не более чем на 5°С.

За температуру изоляции трансформатора, не подвергавшегося на­гре­ву, принимают: в трансформаторах на напряжение до 35 кВ с маслом - температуру верхних слоев масла, в трансформаторах на напряжение выше 35 кВ с маслом - температуру фазы В обмотки ВН, определяемую по ее сопротивлению постоянному току.

При нагреве трансформатора температура изоляции принимается рав­ной средней температуре обмотки ВН фазы В, определяемой по со­про­ти­вле­нию обмотки постоянному току. Рекомендуется температуру обмотки вы­чис­лять по формуле:

,

где R_х - измеренное значение сопротивления обмотки при темпе­ра­туре t_x;

R_o - сопротивление обмотки, измеренное на заводе при тем­пе­ра­туре t_o (записанной в паспорте трансформатора).

Сопротивление изоляции измеряется мегомметром на напряжение 2500 В с верхним пределом измерения не ниже 10000 МОм.

Поскольку сопротивление R_60” уменьшается с повышением температуры, то для оценки степени ухудшения изоляции обмоток рекомендуется измеренные значения сопротивления изоляции проводить к температуре измерения изоляции на заводе. Например, если сопротивление изоляции обмоток измерялось при температуре t_х, отличной от температуры t_o, записанной в паспорте трансформатора, то фактическое (приведенное к заводской температуре) сопротивление изоляции обмоток определяется после деления измеренного сопро­тивления изоляции на коэффициент К₂ (табл.3.1).

Учитывая, что при повышении температуры на 10°С значение сопротивления R_60” увеличивается в 1,5 раза, можно определить К₂ по формуле:

Таблица 3. 1. Значения коэффициента К₂ для пересчета значений R_60”

Разность температур tx-to,°C	1	2	3	4	5	10	15	20	25	30
Значение К2	1,04	1,08	1,13	1,17	1,22	1,5	1,84	2,25	2,75	3,4

На результаты измерения сопротивления R_60” помимо температуры также оказывает влияние значение tg  масла в момент испытаний. Если на заводе применялось масло, которое при лабо­раторной температуре t_м1 имело значение tg _м1, а при последующем измерении характеристик изоляции применялось масло, имеющее при лабораторной температуре t_м2 значение tg _м2, то необходимо привести измеренные в лаборатории значения tg _м1 и tg _м2 к температурам t_o и t_x измерения характеристик изоляции, используя табл.3.2. .

Таблица 3. 2. Значения коэффициента К₃ для пересчета значений tg масла

Разность температур t,°С	1	2	3	4	5	10	15
Значение К3	1,04	1,08	1,13	1,17	1,22	1,5	1,84
Разность температур t,°С	20	25	30	35	40	45	50
Значение К3	2,25	2,75	3,4	15	5,1	6,2	7,5

Учитывая, что при повышении температуры на 10 °С значение tg  масла увеличивается в 1,5 раза, можно определить значение коэффициента К₃ по формуле:

	-	значение коэффициента К3 для случая измерения характеристик изоляции на заводе;
	-	значение коэффициента К3 для случая послезаводских измерений характеристик изоляции обмоток.

Фактическое значение tg масла при заводских измерениях характеристик изоляции обмоток (tg _м1ф) определяется приведением заводских лабораторных значений tg  масла к температуре измерения характеристик изоляции:

Аналогично, фактическое значение tg масла при после­завод­ских измерениях характеристик изоляции обмоток (tg _м2ф) определяется по формуле:

Обобщающий коэффициент К_м1, позволяющий учесть влияние масла при приведении значений сопротивления R_60” при послезаводских испытаниях к заводским значениям определяется по формуле

Окончательно, фактическое сопротивление R_60”ф с учетом влияния температуры и масла на результаты послезаводских измерений характеристик изоляции определяется по формуле [Л.5]

,

где R_60”изм - значение сопротивления R_60” при послезаводских испыта­ниях.

С учетом параметров, использованных выше, окончательно имеем: