1 цикл

Методические указания практической работы

Теоретическое обоснование

Получение навыков, учащимися, по данной работе во многом определяет четкость и правильность определения увлажнения изоляции при работе на производстве, что позволяет увеличивает срок службы и приводит к экономии средств на ТО и ТР трансформаторов, т.к. при работе трансформаторов с увлажненной изоляцией увеличивается

вероятность пробоя на корпус и межвитковых замыканий.

Теоретические сведения.

Увлажнение изоляции трансформаторов. В процессе хранения, транспортировки и монтажа трансформаторов их изоляция (масло, дерево, картон, бумага, пряжа) увлажняется за счет окружающей среды. При эксплуатации трансформаторы увлажняются за счет тепло- и влагообмена между трансформатором и средой (трансформатор «дышит», осушаясь при нагреве и увлажняясь при охлаждении) и за счет окислительных процессов, происходящих в масле при его нагреве.

Увлажнение ухудшает изоляционные характеристики, что может быть причиной выхода трансформатора из строя при включении или эксплуатации.

Профилактические испытания один из методов контроля за состоянием изоляции трансформаторов в процессе эксплуатации. Если результаты этих испытаний отрицательны, то следует провести комплекс измерений для оценки степени увлажнения изоляции трансформатора.

21

Коэффициент абсорбции Кабс лучше всего определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции — отношение Rиз, измеренного мегомметром через 60с. с момента приложения напряжения, к Rиз, измеренному через 15с.:

Кабс=R60/ R15

Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции значительно превышает единицу (больше 1,3); у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Объясняется это временем заряда абсорбционной емкости у сухой и влажной изоляции. В первом случае

(сухая изоляция) время велико, ток заряда изменяется медленно, значения Rиз, соответствующие 15 и 60 с после начала измерения, сильно различаются. Во втором случае (влажная изоляция) время мало, ток заряда изменяется быстро и уже к 15 с после начала измерения достигает установившегося значения, поэтому Rиз, соответствующие 15 и 60 с после начала измерения, почти не различаются

Коэффициент абсорбции является вторым основным показателем состояния изоляции машин и трансформаторов. На рисунке 2.1 представлены кривые изменения Rиз, во времени для увлажненной и сухой изоляции.

Сопротивление изоляции Rиз, а также коэффициент абсорбции Кабс сильно зависят от температуры.

22

Рисунок 2.1- Кривые изменения сопротивления изоляции Rиз во времени для силового трансформатора.

1— влажного (Кабс менее 1,3), 2— высушенного (Кабс более1,3) Емкостно-частотный метод. Для оценки состояния волокнистой

изоляции класса А, используемой в силовых трансформаторах, применяется метод частотной зависимости емкости (емкостночастотный). Как уже известно, ток заряда геометрической емкости изменяется как у сухой, так и у влажной изоляции очень быстро (в пределах первого полупериода частоты 50 Гц, т, е. 0,02 с). Известно также, что емкость влажной изоляции в отличие от емкости сухой изоляции содержит более значительную абсорбционную емкость, ток заряда которой изменяется медленнее, чем ток заряда геометрической емкости. Это свойство и использовано в методе частотной зависимости емкости, при которой измеряется емкость изоляции на частотах 2 и 50 Гц. При измерении емкости изоляции на частоте 50 Гц (С50) успевает проявиться только геометрическая емкость, одинаковая у сухой и влажной изоляции. При измерении емкости изоляции на частоте 2 Гц (С2)

23

успевает проявиться абсорбционная емкость влажной изоляции, так как у сухой изоляции она меньше и заряжается очень медленно. У сухой изоляции отношение С2/С50 в связи с этим близко к единице, а у влажной значительно больше единицы.

Метод «емкость — время». Оценка состояния волокнистой изоляции в настоящее время производится дополнительно методом «емкость — время». При этом методе производятся заряд емкости изоляции, а затем быстрый разряд (закорачиванием сразу после окончания заряда) и медленный (закорачиванием через 1 с после

окончания заряда). В первом случае определяется емкость С, во втором случае — прирост емкости за счет абсорбционной емкости, которая успевает проявиться за 1 с у влажного трансформатора, но не успевает проявиться у сухого. У сухого трансформатора ΔССУХ незначительна [(0,02 / 0,08)С], у влажного ΔСВЛ>0,1С.

Оценка состояния изоляции различными емкостными методами возможна только для волокнистой изоляции (класса А), так как для нее особенно характерна зависимость явления поляризации от увлажненности. У многослойной изоляции класса В явление поляризации значительно и у сухой изоляции, из-за чего емкостные методы в этом случае не эффективны.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИИ

Оценка состояния изоляции трансформаторов и вводов в настоящее время может производиться прибором ЕВ-3, использующим метод емкость— время и приборами ПКВ-7, ПКВ-8, использующими, кроме того, емкостно-частотный метод.

24

Прибор ЕВ-3 используется для измерения емкости С изоляции, обмотки силовых трансформаторов и прироста ее ΔС. Максимальная измеряемая емкость 50 000 пФ — с погрешностью менее 5%.

Обмотки НН-0,38кВ должны быть заземлены. Обмотки ВН должны быть замкнуты накоротко.

Техника безопасности при выполнении работы.

К выполнению лабораторной работы допускаются лица, получившие допуск по работе и прошедшие инструктаж на рабочем месте.

При проведении лабораторной работы необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электрических машин и аппаратов. Перед началом сборки схемы необходимо убедиться в том что все защитные автоматы находятся в выключенном состоянии. Перед включением схемы следует проверить, не прикасается ли кто-то к токоведущим частям. Если в схеме требуется сделать какие либо изменения то схема должна быть обесточена и перед включением проверена преподавателем. При приближении к вращающимся частям необходимо соблюдать осторожность.

Категорически запрещается:

подавать напряжение на рабочее место без разрешения преподавателя;

касаться руками неизолированных проводов и соединительных контактов;

брать недостающие проводники с других столов;

приносить оборудование с других столов;

оставлять пометки на столах и оборудовании.

25

Методика выполнения работы.

1. Собрать схему рисунок 2.2.

Рисунок 2.2- Схема измерения увлажнения изоляции прибором ПКВ-7.

2. Подготовить прибор к работе.

2.1. Прибор расположить на столе вблизи трансформатора. Корпус прибора заземляется.

2.2. Проверить напряжение питания в розетке 220В. Шнур прибора подключается к сети.

2.3. Включить тумблер прибора «сеть» и прогреть прибор 2...3 минуты

3. Провести измерения:

3.1.Переключатель предела установить в положение «100 тыс. пФ».

3.2.Тумблер Т1 переключить в положение «уст.» и ручкой «О» произвести установку стрелки измерителя на нуль. (Это необходимо делать перед каждым измерением).

3.3.Тумблер Т2 установить в положение «С50», тумблер Тз в положение «ПКВ».

3.4.Тумблер Т, переключить в положение измерение «изм» и через 10— 15 с выполнить отсчет показаний по шкале прибора. Если показания составят менее 1/5 шкалы прибора, их трудно зафиксировать, то необходимо переключатель пределов переключить на другую емкость (20; 10 и т. д.).

26

3.5. Для измерения величины С2—С50 тумблер Т2 устанавливают в положение «С2—С50», тумблер Тз—в положение «ПКВ». Отсчет берется через 30 с после переключения тумблера т, в положение «изм.». При малых отклонениях стрелки шкалу можно расширять.

Определяем отношение С2С/С50=поС форС муле: С С+1,

Полученные результаты сравнить с наибольшими допустимыми значениями (ПТЭ и ПТБ), которые зависят от температуры масла при

измерениях (таблица 1.1).

Таблица 1.1- Данные значений С2/С50 при температуре обмоток

4. Определить степень увлажненности обмоток по методу емкость— время.

4.1. Переключатель предела измерений установить в положение «100 тыс. пФ».

4.2.Тумблер Т1 — в положение «уст» и ручкой «О» установить стрелку на ноль.

4.3.Тумблер Т2 — в положение «С50».

4.4.Тумблер Тз — в положение «ЕВ».

4.5.Тумблер Т1— в положение «измерение» и через 60 секунд снять показание по шкале прибора (при необходимости расширить шкалу, переключив на предел «20»).

4.6.Тумблер Т1 переключить в положение «уст» и ручкой установить «О».

27

4.7.Тумблер Т2 переключить в положение (С2—С50), а Т3 остается в положении «ЕВ».

4.8.Тумблер Т1 переключить в положение «измерение» и через 60 с снять

28

Содержание отчёта

1.Титульный лист установленного образца.

2.Необходимые рисунки и таблицы.

3.Вывод проделанной работы.

Контрольные вопросы.

1.В каких случаях измеряют увлажненность обмоток силовых трансформаторов?

2.Почему при сухой изоляции сопротивление увеличивается в зависимости от времени?

3.Почему значение Кабс и С2/С50 зависят от температуры обмоток трансформатора?

4.Как влияет остаточный заряд на точность измерений при сухой изоляции и увлажнённой изоляции и обмоток трансформатора?

5.Каковы условия включения трансформатора без сушки?

6.В каких случаях обязательна сушка независимо от результатов измерения согласно ПТЭиПТБ?

29

Лабораторная работа №3

ТЕМА: Определение неисправностей и составление дефектной ведомости силовых трансформаторов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Произвести дефектацию трансформатора. Проанализировать проведённые операции. Спланировать порядок

устранения неисправностей.

ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: 2 часа.

Место выполнения работы:

Лаборатория “Эксплуатация и ремонт электрооборудования и средств автоматизации”.

Дидактическое и методическое обеспечение:

Задание, силовой трансформатор.

Внеурочная подготовка

1.Повторить объём контрольных испытаний трансформатора после ремонта.

2.Установить последовательность проведения испытаний трансформатора и записать их в отчёт.

3.Определить приборы необходимые для проведения каждого опыта испытаний.

4.Изучить ход выполнения лабораторного занятия. Зарисовать необходимые рисунки и начертить таблицы.

30