Содержание отчета

Принципиальная электрическая схема подстанции «КТПОЛ 1,25 / 6(10)».

Функциональная схема трансформатора ОЛ-1,25/10(6) с блоком БК.

Структурная схема блока управления БК.

Описание принципа работы блока БК.

Принципиальная электрическая схема лабораторного стенда.

Таблица результатов эксперимента (табл. 5.2).

Контрольные вопросы

1. Для питания каких потребителей применяется подстанция «КТПОЛ 1,25/6(10)»?

2. От каких неисправностей блок БК защищает нагрузку и трансформатор?

3. Величина напряжения в нагрузке, которое стремится поддерживать блок БК?

4. Какова величина тока в нагрузке, при котором происходит защитное отключение блока БК?

5. Как можно определить режим работы блока БК?

6. Лабораторная работа №6 Измерение сопротивления изоляции электроустановок Цель работы:

Научиться пользоваться мегаомметром Е6-24 для измерения сопротивления изоляции электрооборудования; проверка соответствия сопротивления изоляции электроустановок требованиям ГОСТ Р 50571.16-99 и ПУЭ гл.1.8.

Краткие теоретические сведения

Электрооборудование - любое оборудование, предназначенное для производства, преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии, например: машины, трансформаторы, коммутационные аппараты, измерительные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, электроприемники.

Электроустановка - любое сочетание взаимосвязанного электрооборудования в пределах данного пространства или помещения.

Виды электрической изоляции:

– рабочая – электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая нормальную работу электроустановки и защиту от поражения электрическим током;

– дополнительная – предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;

– двойная – совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при которой доступные прикосновению части электроустановки не приобретают напряжения при повреждении только рабочей или только защитной (дополнительной) изоляции;

– усиленная – электрически улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающую такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Регулярное наблюдение за состоянием изоляции электрооборудования и своевременное обнаружение ее дефектов является одной из основных мер, позволяющих предотвратить поражение электрическим током и поддерживать бесперебойное электропитание оборудования. Ослабление изоляции возникает вследствие ее старения и износа. На ухудшение изоляции влияют условия среды (колебания температуры, относительной влажности, наличие вредных веществ), значительные механические усилия и вибрации. Сроки испытаний и измерений изоляции нормируются Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ ЭП).

Сопротивление изоляции – отношение напряжения, приложенного к диэлектрику, к протекающему сквозь него току (току утечки).

Состояние изоляции считают удовлетворительным, если каждая цепь с присоединенными электроприемниками имеет сопротивление изоляции не менее соответствующих нормативных значений, приведенных ниже:

Таблица 6.1

Минимальное значение сопротивления изоляции электрических цепей

(ГОСТ Р 50571.16-99 Таблица 61А)

Номинальное напряжение цепи, В	Испытательное напряжение постоянного тока, В	Сопротивление изоляции, МОм
Системы БСНН (безопасное сверхнизкое напряжение) и ФСНН (функциональное сверхнизкое напряжение), где сеть питается от безопасного разделяющего трансформатора (ГОСТ Р 50571.3 п.411.1.2.1) и также выполнены требования ГОСТ Р 50571.3 п.411.1.3.3	250	 0,25
До 500 включительно, за исключением систем БСННи ФСНН	500	 0,5
Свыше 500 В	1000	 1,0

Сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока должно быть не менее значений, приведенных в таблице 6.2.

Таблица 6.2

Сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока

(ПУЭ изд. 7, табл.1.8.9.)

Испытуемый объект	Напряжение мегаомметра, кВ	Сопротивление изоляции, МОм
Обмотка статора напряжением до 1 кВ, все виды изоляции	1	Не ниже 1,0 МОм при температуре (10-30) 0С
Обмотка ротора синхронного электродвигателя и электродвигателя с фазным ротором	0,5	0,2 МОм при температуре (10-30) 0С

Сопротивление изоляции силовых трансформаторов и измерительных трансформаторов должно быть не менее значений, приведенных в таблицах 6.3.

Таблица 6.3.1

Сопротивление изоляции силовых трансформаторов

(ПУЭ изд. 7, п. 1.8.16(2))

Испытуемый объект	Напряжение мегаомметра, кВ	Температура обмоток, 0С Сопротивление изоляции, МОм
Силовые масляные трансформаторы до 35 кВ включительно мощностью до 10 МВА	2,5	10 450	20 300	30 200	40 130	50 90	60 60	70 40
Силовые сухие трнасформаторы до 1 кВ включительно от 1 кВ до 6 кВ более 6 кВ	1 2,5 2,5	20 – 30 не менее 100 не менее 300 не менее 500

Таблица 6.3.2

Сопротивление изоляции трансформаторов тока (проводится мегаомметром на напряжение 2500 В, вторичных обмоток – на 1000 В)

(ПУЭ изд. 7, п. 1.8.17(1))

Класс напряжения, кВ	Основная изоляция	Вторичные обмотки*
3 - 35	1000 МОм	50(1) МОм

*Сопротивление изоляции вторичных обмоток: без скобок – при отключенных вторичных цепях, в скобках – с подключенными вторичными цепями.

Таблица 6.3.3

Сопротивление изоляции трансформаторов напряжения (проводится мегаомметром на напряжение 2500 В, вторичных обмоток – на 1000 В)

(ПУЭ изд. 7, п. 1.8.18(1))

Класс напряжения, кВ	Основная изоляция	Вторичные обмотки*	Связующие обмотки
3 - 35	100 МОм	50(1) МОм	1 МОм

*Сопротивление изоляции вторичных обмоток: без скобок – при отключенных вторичных цепях, в скобках – с подключенными вторичными цепями.

Таблица 6.4

Наименьшее допустимое сопротивление изоляции аппаратов, вторичных цепей и электропроводки до 1000 В

(ПУЭ изд. 7, табл. 1.8.34)

Испытуемый элемент	Напряжение мегаомметра, В	Наименьшее допустимое сопротивление изоляции, МОм
Шины постоянного тока на щитах управления и в распределительных устройствах (при отсоединённых цепях)	500 – 1000	10
Вторичные цепи каждого присоединения и цепи питания приводов выключателей и разъединителей 1)	500 – 1000	1
Цепи управления, защиты, автоматики и измерений, а также цепи возбуждения машин постоянного тока, присоединённые к силовым цепям	500 – 1000	1
Вторичные цепи и элементы при питании от отдельного источника или через разделительный трансформатор, рассчитанные на рабочее напряжение 60 В и ниже 2)	500	0,5
Электропроводки, в том числе осветительные сети 3)	1000	0,5
Распределительные устройства 4),щиты и токопроводы (шинопроводы)	500 – 1000	0,5

¹⁾ Измерение производится со всеми присоединёнными аппаратами (катушки приводов, контакторы, пускатели, автоматические выключатели, реле, приборы, вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения и т.п.)

²⁾ Должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых элементов.

³⁾ Сопротивление изоляции измеряется между каждым проводом и землёй, а также между каждыми двумя проводами.

⁴⁾ Измеряется сопротивление изоляции каждой секции распределительного устройства.

Сопротивление изоляции каждого присоединения вторичных цепей со всеми присоединенными аппаратами производится мегаомметром на напряжение 500 – 1000 В и должно быть не менее 0,5 МОм.

Измерение коэффициента абсорбции изоляции. Метод основан на сравнении показаний мегаомметра, снятых через 15 и 60 сек. после приложения напряжения. Метод применяется для определения увлажненности гигроскопической изоляции электрических машин и трансформаторов.

Измерение сопротивления изоляции производится между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками при изолированных свободных обмотках.

Коэффициент абсорбции равен:

; (6.1)

где R₁₅ и R₆₀ - сопротивления изоляции, измеренные соответственно через 15 и 60 сек после приложения напряжения мегаомметром.

Для неувлажненных обмоток при t = 10-30⁰С этот коэффициент должен быть 1,3-2, для увлажненных обмоток он близок к единице.

Измерения производятся мегаомметром на напряжение 1000-2500 В.

Измерение коэффициента абсорбции производится при t не ниже +10⁰С.

Условия проведения измерений

При выполнении измерений, согласно руководству по эксплуатации на мегаомметр Е6-24 (РЛПА.411218.001РЭ), соблюдают следующие условия: измерение производится в светлое время суток, при естественном или искусственном освещении при температуре окружающего воздуха от минус 30 ⁰С до плюс 50 ⁰С и относительной влажности не более 90% при температуре + 30 ⁰С (за исключением измерения сопротивления изоляции подвесных и многоэлементных изоляторов, которое производится при положительных температурах окружающего воздуха, и измерения коэффициента абсорбции, которое производится при температуре не ниже + 10 ⁰С).

Измерение сопротивления изоляции выполняют методом прямых измерений. За величину измеренного сопротивления изоляции принимают показание цифрового индикатора мегаомметра Е6-24.

Внимание! Если мегаомметр находился при температуре, отличной от температуры в зоне объекта измерения, предварительно выдержите его для выравнивания температур в течение не менее двух часов.

Мегаомметр необходимо расчехлить и проверить на отсутствие механических повреждений и загрязнений. Проверить исправность защитных крышек и креплений, целостность изоляции и отсутствие загрязнения кабелей. Проверить дату последней поверки.

При эксплуатации мегаомметра необходимо перед работой очистить измерительные гнёзда и поверхность вокруг них. Несоблюдение этого указания может внести значительную погрешность в измерения, вызванную токами утечки по поверхности мегаомметра.

Внимание! При нажатии на кнопку «Rx» на гнёздах и кабелях формируется высокое напряжение. Снижение этого напряжения до безопасного происходит за время не более 10 секунд после отпускания кнопки.

Если при включении мегаомметра или во время работы начал мигать индикатор «Единицы измерения», то это предупреждает о разряде батареи ниже допустимого уровня. Батарею следует зарядить.

Требования к квалификации персонала.

К выполнению измерений и испытаний допускают лиц, прошедших специальное обучение и аттестацию с присвоением группы по электробезопасности не ниже Ш при работе в электроустановках до и свыше 1000 В, имеющих запись о допуске к испытаниям и измерениям в электроустановках до 1000 В или до и свыше 1000 В.

Измерения сопротивления изоляции должен проводить только квалифицированный персонал в составе бригады, в количестве не менее двух человек.

Требования к обеспечению безопасности при выполнении измерений.

При измерении сопротивления изоляции электроустановок необходимо руководствоваться требованиями «Правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок».

В электроустановках напряжением выше 1000 В измерения производятся по наряду, в электроустановках напряжением до 1000 В - по распоряжению.

Измерение проводится на отключенных токоведущих частях, с которых снят остаточный заряд путем предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегаомметра.

При измерении мегаомметром сопротивления изоляции токоведущих частей соединительные провода следует присоединять к ним с помощью изолирующих держателей (штанг). В электроустановках напряжением выше 1000В, кроме того, следует пользоваться диэлектрическими перчатками.

При работе с мегаомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединен, не разрешается. После окончания работы следует снять с токоведущих частей остаточный заряд путем их кратковременного заземления.

Порядок выполнения работы

Включить мегаомметр. После самотестирования мегаомметр автоматически перейдёт в режим «Измерение напряжений». Подключить кабели к гнёздам «+» и «-» и к объекту измерения.

При наличии на объекте переменного напряжения мегаомметр измерит и отобразит его величину на индикаторе. Рекомендуется подключать «-» мегаомметра на «землю» объекта.

При отсутствии напряжения в измеряемой цепи можно перейти к измерению сопротивлений.

Измерение сопротивлений

Установите требуемое испытательное напряжение. Смена напряжения производится кратковременным нажатием кнопки «URx». Испытательное напряжение выбирается последовательно по циклу: 0,5 кВ  1 кВ  2,5 кВ  0,5 кВ и т.д. Установленное напряжение отображается на индикаторе.

Для проведения измерения необходимо нажать и удерживать кнопку «Rx». После отпускания кнопки процесс измерения прекратится.

Если на индикаторе загорается буква «П» (Переполнение), то сопротивление объекта превышает рабочий диапазон показания (более 100 ГОм). Также индикация «П» может появляться на время переходного процесса на объекте, поэтому рекомендуется проводить измерение не менее 10 секунд.

На объекте может присутствовать наведённое помехами постоянное напряжение. В этом случае рекомендуется проводить измерение дважды со сменой полярности приложения испытательного напряжения. Истинное сопротивление изоляции рассчитывается как среднее арифметическое двух измерений.

Отключение кабелей от объекта производить не ранее 10 секунд после отпускания кнопки «Rx».

1. Измерение сопротивления изоляции трансформаторов ОМ-0,63 / 6 и ОЛ-1,25 / 10 (с литой изоляцией).

Измерение сопротивления изоляции обмоток силовых маслонаполненных трансформаторов мощностью до 630 кВА и напряжением до 10 кВ производят мегаомметром на напряжение 2,5 кВ (ПУЭ изд. 7, пп. 1.8.16(2).

При проведении измерений силовые кабели отсоединяются. Измерения проводят между выводом со стороны высокого напряжения и корпусом трансформатора, между выводом со стороны низкого напряжения и корпусом трансформатора и между сторонами высокого и низкого напряжения. За результат измерения принимают значение сопротивления изоляции через 1 минуту после начала измерения (R₆₀), одновременно определяется увлажнение обмоток (коэффициент абсорбции) как отношение сопротивления изоляции через 1 минуту к сопротивлению изоляции через 15 секунд (R₆₀/ R₁₅). Результаты измерения заносятся в таблицу 6.5.

Таблица 6.5.1

Результаты измерения сопротивления изоляции трансформаторов

№ измерения	Наименование объекта измерения	Сопротивление изоляции, МОм			Вывод (соотв., не соотв.)
	Трансформатор ОМ-0,63 / 6	ВН-НН	ВН-корпус	НН-корпус
1
2
3
Коэффициент абсорбции

Таблица 6.5.2

№ измерения	Наименование объекта измерения	Сопротивление изоляции, МОм			Вывод (соотв., не соотв.)
	Трансформатор ОЛ-1,25 / 10	ВН-НН	ВН-корпус	НН-корпус
1
2
3
Коэффициент абсорбции

2. Измерение сопротивления изоляции электродвигателя 380/220 В.

Измерение сопротивления изоляции обмоток статора напряжением до 1 кВ, (все виды изоляции) производят мегаомметром на напряжение 1 кВ.

При проведении измерений силовые кабели отсоединяются. Измерения проводят между выводом каждой из трёх фаз и корпусом электродвигателя. За результат измерения принимают значение сопротивления изоляции через 1 минуту после начала измерения (R₆₀), одновременно определяется увлажнение обмоток (коэффициент абсорбции) как отношение сопротивления изоляции через 1 минуту к сопротивлению изоляции через 15 секунд (R₆₀/ R₁₅). Результаты измерения заносятся в таблицу 6.6.

Таблица 6.6

Результаты измерения сопротивления изоляции электродвигателя

№ измерения	Наименование объекта измерения	Сопротивление изоляции, МОм			Вывод (соотв., не соотв.)
	Электродвигатель (марка)	Фаза А-корпус	Фаза В-корпус	Фаза С-корпус
1
2
3
Коэффициент абсорбции

3. Измерение сопротивления изоляции электропроводки до 1000 В.

Измерение сопротивления изоляции электропроводки напряжением до 1000 В, (все виды изоляции) производят мегаомметром на напряжение 1 кВ.

Сопротивление изоляции должно быть измерено:

а) между токоведущими проводниками, взятыми по очереди «два к двум» относительно друг друга.

Примечание: На практике эти измерения могут быть выполнены только в процессе монтажа электроустановок до присоединения электроприборов.

б) между каждым токоведущим проводником и «землей».

Примечания: Во время испытания фазный и нулевой рабочий проводники могут быть соединены вместе.

Измерения проводятся на трехфазной сети лаборатории. Сеть должна быть отключена автоматическим выключателем, лабораторные стенды отключены от питающих трёхфазных розеток. Результаты измерения заносятся в таблицу 6.7.

Таблица 6.7

Результаты измерений сопротивления изоляции электропроводки до 1000 В

№ п/п	Наименование цепи или оборудования и место расположения	Сопротивление изоляции, МОм
		L1+L2 относительно L3+N	L1+L3 относительно L2+N	L2+L3 относительно L1+N	При закороченных PE-N			N-PE	N - Корп.	РЕ - Корп.	Вывод о соответствии НД
					L1- PE	L2-PE	L3- PE
1
2
3

Если измеренное значение сопротивления изоляции окажется меньше допустимого, электропроводка может быть разделена на несколько участков, и должно быть измерено сопротивление изоляции каждого участка. Если для какого-либо участка измеренное сопротивление изоляции окажется меньше допустимого, необходимо измерить сопротивление изоляции каждой цепи этого участка.