Лекция № 4

Контроль технического состояния силовых трансформаторов

по параметрам изоляции

по дисциплине «Эксплуатация электрооборудования»

для студентов направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника»

Квалификация выпускника – магистр

Цели: 1. Формирование следующих компетенций:

ПК-22: готовность эксплуатировать, проводить испытания и ремонт технологического оборудования электроэнергетической и электротехнической промышленности.

2. Формирование уровня обученности:

Знать: основы теории эксплуатации, испытания и ремонта электрооборудования.

Учебные вопросы

1. Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции.

2. Измерение диэлектрических потерь и емкости изоляции.

3. Испытание изоляции трансформаторов повышенным приложенным напряжением.

4. Контроль параметров трансформаторного масла.

Заключение.

Литература

1. Кириллов Г.А., Кашин Я.М. Эксплуатация электрооборудования. Часть 3. Контроль технического состояния электрооборудования с выводом в ремонт: учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» / Кубан. гос. технол. ун-т. – Краснодар: Изд. ФГБОУ ВПО «КубГТУ», 2015. Режим доступа: http://moodle.kubstu.ru (по паролю).

1. Контроль технического состояния трансформаторов по параметрам изоляции

1.1 Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции

Измерение сопротивления изоляции является одним из эффективных методов контроля состояния изоляции, позволяющих фиксировать ее увлажнение, приводящее к существенному нагреву при переменном напряжении из-за увеличения сквозной электропроводности диэлектрика и увеличения поляризационных потерь.

Измерения производятся на постоянном напряжении с целью исключения влияния емкостей изоляционных конструкций на результаты измерений. Характеристики изоляции зависят от времени регистрации, отсчитываемого с момента включения изоляции под напряжение. Эта зависимость от времени измерения обусловлена протеканием в изоляции быстрых и медленных поляризационных процессов, сопровождающихся соответствующими этим процессом скоростям убывания составляющих тока в схеме измерения.

Отношение сопротивлений изоляции, измеренное через 60 и 15 с, называют коэффициентом абсорбции:

Kабс=R₆₀/R₁₅

Опытным путем установлено, что значения коэффициента абсорб­ции для увлажненной изоляции при температура обмоток +10 - +30°С лежат в следующих пределах: 1,3 - 1,5 - для трансформаторов напряженном до 35 кВ; 1,5 - 2,0 - для трансформаторов напряжением свыше 35 кВ.

Коэффициент К_АБС для увлажненной изоляции стремился к едини­це. При удовлетворительном состоянии изоляции в среднем на каж­дые 10° повышения температуры токоведущих частей сопротивление изоляции уменьшается в 1,5-2 раза.

Для силовых трансформаторов значения сопротивления изоляции, устанавливаемые нормами, зависят от температуры обмоток: так, у трансформаторов с номинальным напряжением обмотки высшего напряжения 35 кВ при 20 ^оС сопротивление главной изоляции должно быть не менее 300 МОм, у трансформаторов 110 кВ – не менее 600 Мом, кабелей не менее 50 – 100 МОм/км.

Сопротивление изоляции считается удовлетворительным, если величина R₆₀ ,полученная на месте монтажа оборудования, состав­ляет не менее 70% от величины, измеренной на заводе. Нормы на сопротивление изоляции для электрооборудования приведены в ПУЭ и ПТЭЭП.

Для оценки состояния изоляции и остаточного ресурса (в странах Европы) используют коэффициент поляризации (К_пол), который характеризует ток сильно замедленных поляризаций (связанных с изменением структуры диэлектрика, его старения, деструкции). Коэффициент поляризации - это отношение сопротивлений, измеренных мегомметром. через 600 сек с момента приложения напряжения (R₆₀₀), и 60 секунд после начала приложения испытательного напряжения от мегомметра (R₆₀):

К_пол=R₆₀₀/R₆₀ 

Для коэффициента поляризации обычно используют следующие показатели:

Если К_пол<1 - изоляция является опасной;

Если К_пол=1…2 - изоляция является сомнительной;

Если К_пол=2…4 - изоляция является хорошей;

Если К_пол > 4  - изоляция является превосходной.

Для контроля характеристик изоляции, включая и измерение сопротивления, используют нормативные схемы измерения (табл. 7.1).

Измерения сопротивления изоляции, коэффициента абсорбции, коэффициента поляризации в эксплуатации производят мегаомметрами на напряжение 0.5 кВ, 1 кВ или 2.5 кВ.

Таблица 7.1

Схемы измерения R_ИЗ , tgδ и С обмоток трансформаторов

2-хобмоточные трансформаторы		Трехобмоточные трансформаторы
Обмотка, на которой производят измерения	Заземляемые части трансформатора	Обмотка, на которой производят измерения	Заземляемые части трансформатора
НН	ВН, бак	НН	СН, ВН, бак
ВН	НН, бак	СН	ВН, НН, бак
(ВН+НН)	Бак	ВН	НН, СН, бак
		(ВН+СН)	НН, бак
		(ВН+СН+НН)	Бак