V. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Схему установки с обозначением основного оборудования.

2. Данные измерений начальных напряжений короны и их приведение к нормальным атмосферным условиям.

3. Графики зависимости потерь на корону от напряжения.

4. Расчет начальных напряженностей короны.

5. Сравнительный анализ результатов измерений для одиночных и расщепленных проводов.

6. Список приборов и оборудования с указанием их технических характеристик.

Лабораторная работа №5

Профилактические испытания изоляции кабелей высокого напряжения.

I. Цель работы

Целью настоящей работы является ознакомление со схемами выпрямления высокого напряжения, ознакомление с испытательной установкой АИИ-70 и изучение методов испытания изоляции высоковольтного электрооборудования (на примере испытания изоляции кабеля).

II. Предварительные сведения

Испытание кабелей на практике производится перед прокладкой их в траншее, после монтажа и периодически во время эксплуатации и потому должно быть подробно изучено каждым студентом - электриком.

На практике наибольшее распространение получили трехжильные кабели с бумажно-масляной изоляцией и вязкой пропиткой. Основным недостатком таких кабелей является возможность появления газовых включений вблизи токоведущей жилы, которые и являются причиной преждевременного старе­ния изоляции. С целью своевременного обнаружения и устранения подобных дефектов кабели периодически подвергают профилактическим испытаниям.

Основным методом профилактических испытаний кабеля в эксплуатации является контроль повышенным напряжением. Наиболее широкое распростра­нение получило испытание кабелей высоким постоянным напряжением, по­лучаемым с помощью обычных выпрямительных кенотронных установок.

Во время испытания выпрямленным напряжением регистрируется величи­на и несимметрия по фазам тока утечки, наличие коронирования во время подъема напряжения и уровень бросков тока и напряжения. В ряде энергосистем рекомендуются определенные допусти­мые величины тока утечки, однако основным показателем является не вели­чина тока утечки, в ее изменение во времени. Обычно во время опыта величина тока утечки остается неизменной или несколько снижается. При постепенном возрастании тока утечки длительность испытания должна быть несколько увеличена и, если ток утечки не стабилизируется, кабель необходимо довести до пробоя. Пробой кабеля при испытаниях фиксируется по резкому броску тока и снижению напряжения на объекте. Далее отыски­вается место повреждения и ликвидируется поврежденный участок.

Кабели низкого напряжения испытываются только мегомметром 1000 - 2500В с целью определения явных дефектов изоляции.

III. Испытательная установка

Из всего многообразия методов и средств выпрямления переменного то­ка в испытательной технике применяются лишь схемы с кенотронами по це­лому ряду причин и поэтому на предприятиях и сам процесс испытания изоляции выпрямленным напряжением часто называют "кенотронированием".

Выпрямленное напряжение применяется для испытания электрической прочности изоляции по двум главным причинам:

1. Представляется возможность измерять ток утечки с помощью магнитоэлектрического микроамперметра.

2. Резко снижается потребная мощность испытательного трансформатора, так как отсутствует емкостный ток, который на переменном напряжении может иметь значительную величину. Вследствие этого, для испытания ка­белей можно применять легко транспортируемые маломощные выпрямительные установки.

На рис. 5.1 представлена схема испытательной установки типа АИИ - 70, выполненная по однополупериодной схеме выпрямления. Питание первичной обмотки высоковольтного трансформатора осуществляется от автотрансформатора с плавной регулировкой напряжения. Измерение напряжения осуще­ствляется вольтметром, включенного в первичную цепь высоковольтного трансформатора и отградуированного в киловольтах максимальных выпрямленного напряжения. Контроль за величиной тока утечки осуществляется по микроамперметру, имеющему три предела измерения.

В данной работе постоянное напряжение получается путем выпрямления напряжения промышленной частоты с помощью полупроводникового выпрями­теля типа ВП - 60, на 60 кВ выпрямленного напряжения, установленного вместо кенотрона.

"Кенотронирование" высоковольтных кабелей производится до и после прокладки их в траншеи, а также периодически при профилактических ис­пытаниях во время эксплуатации. Новые кабели до 10 кВ после прокладки в траншеи должны подвергаться испытанию 6-ти кратным выпрямленным напряжением по отношению к номинальному линейному напряжению кабеля. Продолжительность приложения испытательного напряжения к каждой жиле по 10 мин. При профилактических испытаниях те же кабели должны подвер­гаться испытанию 5-ти кратным выпрямленным напряжением каждую жилу в течение 5-ти минут.

1V. Порядок проведения работы

1. Проверяется исправность мегомметра. Для этого мегомметр устанавливают в горизонтальное положение, зажимы Л. и З. замыкают накоротко, вращают рукоятку привода генератора со скоростью 120 об/мин и проверя­ют совпадение стрелки с нулевой отметкой. Затем при разомкнутых зажимах вращают рукоятку привода генератора с той же скоростью. При этом стрелка измерителя должна устанавливаться на отметку ∞.

C₁

R₁

R₂

R₃

R₄

R₆

R₇

R₈

ПП₁

ПП₂

ПП₃

ПП₄

Вывод переменного тока

R

ПЗ

ВИЛКА

ГНЕЗДО

ТВВ

З

C₂

ВА

БЖД

kV

PH

ПНС

АС

АС

з

к

ВА

220

127

П

П

БД

БД

ПУ

Сеть 127/220 В

к ИО

В

Рисунок 5.1 – Элементная схема соединений аппарата АИИ-70.

МΩ

а) измерение сопротивления фазной изоляции

МΩ

б) измерение сопротивления линейной изоляции

Рисунок 5.2 – Измерение мегомметром сопротивления изоляций кабеля

2. Измеряется мегомметром сопротивление изоляции кабеля (фаз по от­ношению к земле и между фазами), что дает возможность определить нали­чие грубых дефектов в нем (пробой фазы на оболочку, замыкание между жи­лами в

каком-либо месте, наличие закоротки на другом конце линии, и т.д.). Схема подключения мегомметра приведена на рис. 5.2. Результаты измерения заносятся в табл. 5.1. ¹

3. Определяется собственная утечка тока аппарата I_ут.ап. при испытательном напряжении кабеля. Для этого следует без подключения кабеля поднять напряжение до испытательного и измерить ток утечки. Включение и отключение кабеля должно производиться при повернутой до упора (против часовой стрелки) рукоятке регулятора напряжения.

4. Присоединить к аппарату жилу испытуемого кабеля. Для этого одну из жил присоединить к высоковольтному выводу аппарата, а остальные соединить между собой, свинцовой оболочкой и броней, и присоединить к заземляющему зажиму контура лаборатории, т.е. по аналогии со схемой подключения мегомметра.

5. Снова включить аппарат медленно довести напряжение до испытательного и измерить ток утечки. Измерение начинать с большего предела микроамперметра. Испытуемую жилу выдержать под напряжением в течении пяти минут, при этом через каждую минуту производить измерения тока утечки. Результаты измерений занести в табл. 5.2.

6. Снизить напряжение до нуля и выключить аппарат.

7. Разрядным устройством снять заряд с кабеля, так как незаземленный кабель сохраняет заряд, опасный для жизни. Остаточный заряд следует снимать не менее 15 минут.

8. Аналогично производятся испытания остальных жил кабеля.

9. Ток утечки кабеля определяется по формуле:

I_ут.к. = I_ут.общ. – I_ут.ап. (5.1)

где I_ут.общ. – общий ток утечки аппарата и кабеля.

После испытания кабеля его изоляцию необходимо вновь проверить мегомметром. Изоляция кабеля должна остаться прежней или улучшиться. Это измерение необходимо также потому, что в момент разрядки кабеля без гасительного сопротивления возможен пробой изоляции. Результаты измерений записать и табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Результаты измерения сопротивления изоляции кабеля

тип Мегом - метра	Uном, кВ	Время замера	Сопротивление изоляции (МОм)
			Аж	Вз	Ск	А-В	А-С	В-С
		Сопротивление изоляции до испытания
		Сопротивление изоляции после испытания

Таблица 5.2 – Результаты измерения тока утечки через изоляцию кабеля

N п/п	Uном, кВ	t, мин	Ток утечки (МкА)			Вычисленное сопротивление (МОм)
			А	В	С	А	В	С